The Super Mario Bros Movie juga dibintangi beberapa aktor dan aktris terkenal, di antaranya Chris Pratt yang akan menjadi pengisi suara ikon tukang ledeng Italia, Mario. Selain dia, ada juga Anya Taylor-Joy sebagai Princess Peach, Charlie Day sebagai Luigi, dan Jack Black sebagai Bowser, Keegan-Michael Key sebagai Toad.
Lalu, Seth Rogen sebagai Donkey Kong, Fred Armisen sebagai Cranky Kong, Kevin Michael Richardson sebagai Kamek, dan Sebastian Maniscalco sebagai Spike. Sementara itu, animator yang berperan dalam The Super Mario Bros Movie adalah Aaron Horvath dan Michael Jelenic.
Mereka terkenal dengan karya Teen Titans Go! dan Teen Titans Go! To the Movies. Sementara itu, penulis skenario ialah Matthew Fogel yang tenar dengan The Lego Movie 2: The Second Part dan Minions: The Rise of Gru.
The Super Mario Bros Movie diproduksi oleh pendiri dan CEO Illumination Chris Meledandri dan Shigeru Miyamoto untuk Nintendo. Film ini dibiayai bersama oleh Universal Pictures dan Nintendo.
