阵容方面,克里斯·帕拉特配音马里奥,安雅·泰勒-乔伊配碧琪公主,查理·戴配路易基,杰克·布莱克配库巴,科甘-迈克尔·凯配奇诺比奥,赛斯·罗根配大金刚,弗莱德·阿米森配克兰奇,凯文·迈克尔·理查德森配卡梅克,塞巴斯蒂安·马尼斯科配斯派克,查尔斯·马丁内斯客串。Aaron Horvath透露,任天堂给他们提供了多年前未使用的人物设计草图,其中马里奥的爸爸基本上是一比一根据任天堂设计稿制作的。这个角色在电影中占有较重要的位置,他最初不认可儿子离开建筑行业去当水管工,该角色由马里奥系列为马里奥配音的查尔斯马丁内负责配音。