Nyheten avslöjades på Comic Con-mässan i San Diego, där den nya filmens regissör Joe Russo värmde upp publiken.
– Om vi ska ta Doctor Doom till bioduken, som är en av de mest komplexa och underhållande karaktärerna i hela världen, då behöver vi världens bästa skådespelare, sade han, varpå Robert Downey Jr tog av sig masken till stort jubel.
– Ny mask, samma uppgift, sade Robert Downey Jr.
Den tidigare rollen som Iron man i "Marvel"-filmerna gjorde Robert Downey Jr till en av världens bäst betalda skådespelare.
De två kommande "Avengers"-filmerna där Downey Jr medverkar är planerade till maj 2026 och maj 2027.
Tidigare i år fick Downey Jr en Oscar för sin insats i "Oppenheimer". Han är också aktuell med serien "The sympathizer" på HBO Max.