Avec Covert Affairs, USA se donne beaucoup de moyens pour séduire le public. En plus d’être une des séries les plus ambitieuses et les plus coûteuses de la chaîne, elle ne lésine pas non plus sur son choix de casting. Sont ainsi mis sur le devant de la scène : Piper Perabo (Coyote Girls) et Christopher Gorham (Ugly Betty, Jake 2.0) dans les rôles principaux, mais aussi Peter Gallagher (Newport Beach), Kari Matchett (Invasion), Sendhil Ramamurthy (Heroes), Anne Dudek (Dr House), Eric Lively (The L Word)… Côté guest-stars, la production mise sur des valeurs sûres puisque Gregory Itzin (24 heures chrono), Eriq La Salle ou encore Eion Bailey (Urgences) sont de la partie.
Covert Affairs marque le retour de Piper Perabo, qui s’était surtout fait connaître grâce au film Coyote Girls en 2000, dans lequel elle tenait le rôle principal de Violet "Jersey" Sanford. Depuis, l’actrice s’était fait discrète, avec quelques apparitions, en tant que guest, dans quelques séries, telles que Dr House ou New York Section Criminelle. En 2010, tout semble lui sourire, puisqu’elle est à la tête de la série d’USA, mais incarne également un des personnages principaux du film Infectés.