为了这个全新的故事，刘镇伟花了很长时间来确定至尊宝和紫霞仙子的人选，最终刘镇伟表示：非韩庚和唐嫣莫属。但对于这两个经典角色，两位主演非常默契地表示：十分感动但是残忍拒绝。韩庚拒绝刘镇伟整整三次，对此刘镇伟现场吐槽说：“我约他三次，聊了三次，因为要重启《大话西游》，我从一开始属意的就是他，他才是至尊宝的不二人选。但他每次都是吃完饭就跑，喝光了我的好酒，就是不接戏！最后我直接打电话给他，说你怎么可以这样折磨一个60岁的老人家，韩庚才赶紧跑来接了这个角色。”听闻此言，韩庚赶紧冲着导演单膝下跪以示忏悔：“刚开始我确实害怕，因为我知道肯定会有很多质疑的声音，毕竟经典在前。但导演最终帮我克服了这个心结。”

说起了片场的趣事，唐嫣说韩庚请他去自己的车里吃火锅，她很开心地拿了自己所有的好吃的跑过去，却发现韩庚所谓的“火锅”其实是清汤涮蔬菜。对此韩庚说：“没办法，我要减肥嘛！”韩庚对于《大话西游3》可说是下了苦功夫，拍摄过程中有很多造型需要化很长时间的妆，最长的一次用了整整8个小时，韩庚说：“那8个小时，我一动都不敢动地躺在那里，一群人围着我，一根一根地往我向上粘猴毛。然后我坐在车里，身上一直在掉毛，有那么一瞬间我以为自己是真的孙悟空。”而为了导演一句“我想要一个神采飞扬的孙悟空”，他更是花了21天瘦了整整15斤。而唐嫣也在拍摄的过程中受了不少苦，她在《大话西游3》中有许多需要吊威亚的打戏，为了让自己更符合紫霞的形象，她在打戏上也是尽量亲自上阵，这个对于恐高的唐嫣来说可谓是不小的挑战。还有一次，唐嫣在片场为完成一个动作用力过猛直接摔烂了膝盖，因为是夏天化脓了很长时间。虽然走路都一瘸一拐的，仍然坚持拍戏。