玛格特·罗比饰演芭比,瑞恩·高斯林饰芭比的男友肯,艾玛·麦基、Dua Lipa、凯特·麦金农、亚历山德拉·西普、伊萨·雷等也饰演芭比,刘思慕、舒提·盖特瓦、金斯利·本-阿迪尔、迈克尔·塞拉等也饰演肯(总之就是有很多个芭比很多个肯)。威尔·法瑞尔、亚美莉卡·费雷拉、阿丽亚娜·格林布拉特出演普通人类角色。音乐是动画版《小美人鱼》的一大魅力元素,在八度奥斯卡音乐类奖项得主的配乐大师艾伦·曼肯倾力打造之下,影片豪夺当年最佳原创音乐、最佳原创歌曲两项奥斯卡大奖。而真人版《小美人鱼》不仅有艾伦·曼肯的回归,还有被乐迷昵称为“林漫威”的林-曼努尔·米兰达全新加盟。