《思美人》的主要演员有马可、张馨予、乔振宇、易烊千玺、梁田、刘云、斓曦、罗嘉良、恬妞、尹铸胜、邬倩倩、李子峰、宁心、吴恙、李恩西、李雨轩、黄晓婉等。以下是部分主要角色及演员介绍：
莫愁女：演员张馨予，楚国奇女子，前任大楚巫与庶民所生的女儿，依赖入梦天赋预知几天后发生的事情，有毋庸置疑的美貌和音律才能，痴情决绝，性情倔强，不服管束，性格执拗，我行我素，敢爱敢恨，从女奴变身大楚巫。
楚怀王：演员乔振宇，风流英武，雄才大略却决断优柔，大起大伏，爱恨交织，充满悲凉色彩。为国家利益，拒不割地，使秦国一不能得地，二不能以所签订盟约为借口攻打楚国。
屈由：演员李子峰，屈原之兄，楚国一员勇将，武艺精湛，在其父屈伯庸麾下效力，放荡不羁、侠气淋漓，身为哥哥对屈原怜爱护佑有加，经常为弟弟遮风挡雨，两人兄弟情深，一文一武相得益彰。
昭碧霞：演员梁田，屈原的结发妻子、家族利益的祭品，陪着他一生，是屈原生命中很重要的一个人。出身高贵蕙质兰心，精通音律的她更是被誉为楚国第一琴师。
南后：演员斓曦，楚怀王的嫡妻，后宫之主，端庄大气，她虽有至高无上的后宫职权，却难得的温良贤淑、从容不争，尤其对太后恭敬孝顺，藏着不为人知的因果缘由、前后性格发生巨大的改变，从温和大度到狠辣决绝。
田姬：演员宁心，楚怀王的妃妾之一，齐国献女，倾心张仪，秘密训练三年之久。善歌舞，心思缜密，接替秦公主嬴盈为秦国打探情报，借齐宣王之手献予楚怀王。
郑袖：演员刘云，楚怀王的妃妾之一，聪慧多智、姿色艳美，性格复杂、心机颇深、心狠手辣、为爱疯魔，为夺得宠爱而施展各种手段，在后宫游刃有余。
浴兰：演员吴恙，齐宣王田辟疆侄女，国相田婴之女，孟尝君田文之妹，齐国宗室女，齐国第一美人，时而轻舞飞扬，时而巧笑倩兮，清丽脱俗气质彰显了古典之美。
少年屈原：演员易烊千玺，楚国大司马之子、楚国王室后裔，他出身名门，外形俊美、才思敏捷，且秉性高洁，俊秀聪慧、才华绝代，有无与伦比的诗才和对美的感知能力。
嬴盈：演员李恩西，楚怀王妃妾之一，秦国公主，嬴驷之妹。出身高贵，容颜姣好。为秦国的利益和睦被迫远嫁到楚国，得尽恩宠。长相美丽，不争世俗，十分安静，深陷后宫争斗。
张仪：演员李雨轩，前秦惠文王时期首席相国，战国时期著名的外交家、谋略家、纵横家，他的连横策略为秦国统一全国奠定了基础。
秦惠文王：演员罗嘉良，一国之君，战国著名明君，有稳重帝王之气，在位期间，东出函谷，南下商於，北扫义渠，西平巴蜀。重用张仪并推行连横术，分化六国。
太后：演员恬妞，楚怀王的母亲，楚国的先任王后（老夫人），身份尊贵，集中体现强国的雍容华贵，和南后关系亲密融洽，和楚怀王也频有互动。
屈伯庸：演员尹铸胜，楚国大司马，忠君爱国，一身武艺高绝、铁骨铮铮，身为楚国名将的他以一个父亲形象教导培养屈原、屈由两兄弟。
芈八子：演员黄晓婉，楚国人，芈姓熊氏，秦惠文王爱妾，一生跌宕起伏历尽艰辛，秦武王死后成功为儿子嬴稷夺得王位，本人成为中国第一位掌权太后——秦宣太后。
