當初潘客印在黃珮琪身上看到她有話直説的性格與片中有話不能說的姊姊，形成反差，使角色更迷人。潘客印解釋：「《姊姊》的故事、角色其實滿常見，但這樣的角色設定很容易變成要照顧弟弟又有苦說不出的傳統悲情形象，所以我把角色與演員的質地合在一起，讓一個情緒直接表達的人，來演一個什麼話都不能說角色。」
確定黃珮琪飾演姊姊之後，接著請選角指導胡乃婷安排黃珮琪與幾位弟弟的人選一起玩桌遊，潘客印在一旁觀察，相中調皮起來不討厭，反而可愛的朱羿銘。飾演爸爸的藍葦華講台語很自在，表演不落痕跡，適合存在感不強的父親角色；飾演媽媽的「鴨子」高伊玲漂亮溫柔，但潘客印和她聊天卻感受到她內在與母親角色相符的倔強，她的演出也在日前贏得台北電影獎最佳女主角。
籌拍電影的2、3年期間，短片劇組偶爾相約。潘客印笑說：「每次聚會媽媽和姊姊最常來，我就在旁邊看她們互動。這些相處很像演員的訓練過程，讓彼此更熟悉，對演一家人幫助很大。」
至於飾演長大後弟弟角色的曾敬驊，除了選角指導胡乃婷推薦，潘客印在客串演出電影《疫起》與《我的麻吉4個鬼》時也偷偷觀察曾敬驊，他笑說：「那時在現場我一直在偷看他走路的樣子和動作反應，還偷聽他講話、看會不會台語。後來我第一次跟他講電影故事時，他已看過劇本，但講完他就哭了。他看似陽光，內心卻有另一種狀態。」
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