影片中王宝强饰演一个像大树一样成为孩子们依靠的教练——向腾辉,其角色具有复杂多面性,和王宝强过往塑造的角色有很大的不同。陈永胜饰演的马虎是一个有点叛逆刺头、但生命力很顽强的男孩,在片中和向腾辉“相爱相杀”的琐碎日常也是影片一大看点。新人演员张祎曈在影片中饰演孩子们的姐姐,她在影片中是一个看似微小但很坚韧的角色,有在贫瘠生活里给到孩子们丝丝心理上的依靠。作为一部以唐代历史为背景的电影,《长安三万里》用动画形式再现泱泱大唐,从山顶千门次第开的锦绣长安、二分明月是扬州的秀美扬州、还有天下江山第一楼的黄鹤楼、水天一色的三峡奇景以及梁园、潼关、松州、蓟北等多地风貌,想必壮美的大唐风光一定会让观众们大饱眼福。