صمصام– داریوش فرهنگ داریوش فرهنگ، کارگردانی است که می‌گوید اگر پیشنهاد خوبی برای نقش داشته باشد، بازی هم می‌کند. او را پیش از این در سریال «معصومیت از دست رفته» در نقش عبیدالله بن زیاد دیده‌ایم. در کلاه‌پهلوی، فرهنگ نقش یک خان و فئودال مستبد و خشن را ایفا کرده که سعی می‌کند خود را فردی امروزی نشان دهد. او از اقدامات حکومت رضاخان حمایت می‌کند و با اعمال نفوذ از طریق رفقایش در سطح بالای حکومت، در شهرستان سامان یک دیکتاتوری راه انداخته است. او از اولین پیشگامان کشف حجاب در سامان است.
مه‌لقا– شقایق فراهانی
فراهانی طیف مختلفی از نقش‌های سینمایی و تلویزیونی را ایفا کرده است اما همیشه گزینه مناسبی برای ایفای نقش یک زن عامی و تحت ستم است. او در این سریال نقش همسر صمصام را ایفا کرده است. زنی که با اختلاف سنی تحت سختگیری و خشونت صمصام زندگی می‌کند و صمصام نیز هیچگاه برای او ارزش و احترامی قائل نیست.
کریم– امین حیایی
هنوز هم بسیاری از مخاطبان تلویزیون سریال «آپارتمان» او را به یاد دارند اما حیایی از بازیگرانی است که همیشه در اکران سینماها می‌توان فیلمی با بازی او را پیدا کرد. او در کلاه‌پهلوی تا پایان سریال حضور دارد و شخصیتی خاص و پیچیده است. ابتدا سورچی صمصام است اما به جهت تغییرات اجتماعی و سیاسی، زندگی او نیز کاملا تغییر می‌کند و فراز و نشیب عجیبی پیدا می‌کند. کریم داستانی ویژه خود دارد که با همه شخصیت‌ها گره خورده و البته یادگیری سواد نیز در رشد و پیشرفت او موثر است.
حاجی‌خان– رضا کیانیان
می‌گویند کیانیان بازیگری است که می‌تواند هر نقش عادی و ساده‌ای را به نقشی خاص و شیرین تبدیل کند. او در کیف انگلیسی در نقش یک روحانی حضور یافته بود و در مختارنامه هم «عبدالله بن زبیر» بود. چندی پیش هم در نقش یک مرد خانواده‌دوست و ساده در سریال «راه طولانی خانه» ظاهر شد. او در کلاه‌پهلوی فئودال و نماینده سابق حکومت قاجار در شهرستان سامان است که پس از روی کار آمدن رضاخان چند سالی رئیس نظمیه می‌شود. وی به علت نابینایی خانه‌نشین شده اما خانه‌اش محل تجمع خان‌ها و بزرگان صنوف است.
موسیو آلفونس– داوود رشیدی
اغلب کارگردان‌های سریال‌های تاریخی یک جای خالی برای داوود رشیدی دارند و حالا در این سریال جای خالی او با نقش یک کشیش پیر فرانسوی پر شده است. کشیشی که در شهرستان کوچک سامان، خانواده‌های محدود مسیحی را موعظه می‌کند. وی در کنار موعظه علاقه‌مند به کشف زیرخاکی و آثار باستانی است. او با بلانش و ژان روابط خاص
و در سفارتخانه فرانسه نفوذ بسیار دارد.
آقای موید – فرشید ابراهیمیان
فرشید ابراهیمیان، از بازیگران تحصیلکرده و آکادمیک است که هرچند نقش‌هایی کوتاه ایفا می‌کند اما حس و حالی که به نقش می‌دهد ماندگار است. او در این سریال رئیس اداره فرهنگ، اوقاف و صنایع مستظرفه شهرستان است. فردی تریاکی است که شرایط سختی برای زندگی دارد. وضع مالی خوبی هم ندارد. او دو دختر 16 و 17 ساله دارد. وی زبان فرانسوی را خوب می‌داند و در کشفیات آثار باستانی نقش ناظر دولتی را ایفا می‌کند. در عین حال شخصیت او از پیچیدگی خاصی برخوردار است و سرنوشت او برای مخاطبان بسیار عبرت‌آموز است.
خانم مستشارنیا– گوهر خیراندیش
گوهر خیراندیش به همان اندازه که می‌تواند ایفاگر شخصیتی دوست‌داشتنی باشد، از ایفای نقش شخصیتی مرموز هم می‌تواند به خوبی برآید. او در این سریال همسر مستشارنیا سفیر ایران در آنکاراست. مادر «شادی مستشارنیا» هم هست. او زنی سیاس و مدیر است و کانون بانوان را به صورت پنهانی مدیریت می‌کند و از جمله زنان طرفدار سیاست‌های بریتانیاست.