《超级马里奥兄弟大电影》将由克里斯-普拉特扮演马里奥,安雅-泰勒-乔伊扮演碧琪公主,查理-戴扮演路易吉,杰克-布莱克扮演库巴,基根-迈克尔-基扮演奇诺比奥,塞斯-罗根扮演大金刚,弗雷德-阿米森扮演小金刚,凯文-迈克尔-理查森扮演卡梅克,塞巴斯蒂安-马尼斯卡扮演斯派克。为此,剧组在2017年初展开了大规模的选角,8个选角组在全球范围内进行年轻演员的海选。从15000人中甄选出1400人由导演乌尔善亲自面试,最终选出30多人。为了打造适合影片角色所需的技能与气质的演员,2018年1月,剧组特别创立了为期24周的封神演艺训练营,以“礼、乐、射、御、书、数”的“君子六艺”为基础,为演员们开设武术、马术、弓箭、塑身等动作课程,还有鼓乐课、古琴课等音乐课程,先秦文化史、礼仪课、影片赏析等文化课程。演员们每六周都要进行一次汇报演出,集中展示训练成果。