作为《流浪地球》片尾特别感谢的刘德华，此次终于加盟《流浪地球2》。刘德华感叹“虽迟但到”：“时隔四年终于可以参演，圆了我一个真正的科幻梦，甚至到现在我还沉浸在角色中，没有醒来。”他介绍，自己饰演的图恒宇是一名科学家。
在前作《流浪地球》中饰演刘培强的吴京感叹，那颗“种子”发芽了：“加盟《流浪地球2》，看着我们剧组小到一个道具，大到一个真实场景的置景，都有非常大的升级，特别有成就感，我们自己埋下的种子终于可以看到新芽了。”对于刘培强一角，吴京说：“刘培强是一个没有主角光环的普通人，像极了现在每一个普通的我们。我见证了没有特别本领的刘培强，与爱人家人间的牵绊。他是柔软的，也是一路成长的。”
经常以“银幕狠人”示人的宁理此番出演工程师马兆，摇身一变成为理智派科学家，虽然角色设定十分内敛，但宁理却坦言每天都仿佛在坐“过山车”：“这个组的每个人都有着冒险精神，我也是在这种精神感染下探索了许多新的可能，比如吊威亚，比如和刘德华在水下拍戏。每天我都会面对一些新奇和冒险所带来的小小刺激。”
在《流浪地球》中饰演刘培强妻子韩朵朵的王智，在《流浪地球2》中继续出演此角色。青年演员朱颜曼滋将这次拍摄比作“难忘的学习经历”：“我饰演的角色是李雪健老师的学生郝晓晞，所以我在电影中和李雪健老师对戏最多，和李老师演戏经常能体会到什么叫‘浑身发麻’。”
在电影《流浪地球2》中有着精彩演出的沙溢通过视频连线喊话郭帆导演，“我还没有演够。这是我第一次拍摄科幻片，本以为科幻电影更多的是无实物表演，但我们的实际表演区域基本都是实景，这让我在角色情感表达上发挥得更好。我已经做好了演更多科幻电影的准备。希望未来第三部、第四部也能叫上我。”
【一部有温度的科幻】
《流浪地球2》发布会现场还请来剧组的两位老朋友——特殊道具宇航服以及潜水服。宇航服、潜水服每套重达近50公斤，做工极其精细，并在前作基础之上对宇航服进行了创新改良。刘德华感叹：“一看到这两套道具服装，我就回到了戏里。虽然拍摄过程中经常因为太重而感到有些痛苦，但如果真的可以继续穿起这件衣服，我依旧愿意。”吴京也表达了自己对宇航服的想念：“电影中我穿着这套衣服经历悲欢离合，许多故事都是跟它一起面对的，如果还有机会，我会毫不犹豫地穿上。”
现场发布了全阵容“粒子”版动态海报，除了全体主创外，《流浪地球》中人气角色人工智能MOSS赫然在列，引发观众猜想。被问及创作灵感时，郭帆解读道：“整组海报在探讨科技与人的关系，像人工智能MOSS在算法中呈现出来的画面。角色海报以万千动态粒子小白点构成角色形象，如星辰一般，一颗小小的地球环绕着我们每个人，小小的点是你是我。”
