这部戏剧的两个主角是迪丽热巴和利奥。一开始这个选角引起了很多吐槽和争议。据报道，曲原本被邀请扮演主角，但他在开始前被利奥取代。出生于1999，比女主角迪丽热巴小7岁，一个长得像御姐，一个长得像大男孩。他完全没有CP感，但也有很多网友喜欢这年头CP的反差。
拍摄三个多月后，《长歌》官微终于开通，正式公布演员阵容，放出首波剧照。首先，迪丽热巴饰演的女主角李长歌在剧中应该花更多的时间在男装上。在公布的第一张剧照中，她身着高高的马尾辫制服，手持宝剑，手上脸上都是伤口，眼神中充满戏份，一股英气扑面而来。这是一种坚韧的美。虽然是女儿，但她愿意赴汤蹈火，不惜一切代价保护大唐。
然后是阿史那隼，由利奥扮演的英雄。他是塞外的独狼，勇猛犀利，身着铠甲，眼神帅气，目光凶狠，仿佛是从原著漫画里走出来的阿史那隼。出生于1999的狮子座，虽然年轻，但已经拥有了广泛的受众。他是童星出身，十几年来出演了几十部电视剧。他逐渐长大，开始演更多的主角，向大众化方向发展。
除了迪丽热巴和利奥，长歌的配角也在意料之中。首先，饰演女二号李的女演员赵露思身材修长、柔弱、腼腆、沉默寡言。虽然命运多变，但她也自强不息。赵露思，98年青年花旦，出演多部网剧，与绯闻陈倩倩更是获得了较高人气。她以前演的是小预算的网剧，现在终于演了大预算的剧，和一个当红女演员合作。虽然她只是二女，但我相信也有很大的表现空间。
扮演男二号？杜昊？刘玉宁，他的冷血温柔，只有一个人。刘玉宁作为一名歌手被更多的人所熟知，他开始更多的向影视圈发展。第二个这次能弹长歌的男粉丝也很期待。还有饰演魏淑玉的阿廉。这个演员曾经主演过两部网剧《明月照我心》和《美丽的女儿》。古装在线。