华纳影业公司曾希望汤姆·汉克斯扮演莱克斯·卢瑟角色。

亨利·卡维尔为了演好超人，刻苦健身，花3个月时间先增重，每天摄入5000卡路里热量让身体长到一定阶段，再把多余体脂减掉，训练前是190磅，后来增加到220磅，拍摄时又是205磅左右，穿上超人衣服时裸露了，又减到195磅。

盖尔·加朵出演神奇女侠，网上发出质疑认为她太瘦，胸太平，和漫画里神奇女侠的形象不符。盖尔·加朵为了神奇女侠形象，做了非常严格的一套训练。

为拍《蝙蝠侠大战超人》牺牲一头标志性的小卷毛之后，杰西·艾森伯格在谈话节目里吐槽了剃发之后的各种苦。

影片中蝙蝠侠角色有本·阿弗莱克出演，一直有很多争议，但导演扎克·施耐德认为本·阿弗莱克扮演这个角色的最完美人选，特别是他的外型和年龄。

亨利·卡维尔为该片锻炼肌肉，他的健身教练说亨利在两部超级英雄电影拍摄间隔中依然将他的超人身材保持的很好，使得他们能在原有基础上达到更好的健身效果。

本·阿弗莱克为蝙蝠侠这一角色增肌20磅，达到了8%的体脂肪。

杰弗里·迪恩·摩根曾被认为会扮演布鲁斯·韦恩，但他实际上出演了托马斯·韦恩。

这是第一部DC三巨头：蝙蝠侠、超人、神奇女侠同时登场的银幕真人电影，这也是真人饰演的神奇女侠第一次出现在影院中。