除了主演外,还有李小冉、丁冠森、李洪涛、周璞和黄曼等一些实力派演员。其中,李小冉在电视剧《乌云之上》中扮演都市职场女性周雪曼的角色,她还出演过《风筝》中的林桃、《庆余年》中的长公主以及科幻大剧《三体》中的申玉菲,这些角色给观众留下了深刻印象。另外,也有丁冠森出演男二角,曾与孙俪一同在《中国乒乓之绝地反击》中合作。挑战零下二三十度的极寒天气,就地取材、极限创作,《燃冬》是陈哲艺导演脱离熟悉的东南亚语境的一次大胆尝试,是拍给中国年轻人的一封情书。为了充分了解角色心理状态,呈现出更真实的一面,刘昊然做足了功课,不但提前看了相关电影和书籍揣摩角色,还愿意在造型上“折腾”,选择素颜出演,增肥留胡子,通过造型上的改变来“更好地演绎角色以及让观众适应角色”,也让浩丰这个失意略显颓废的年轻人的形象更加饱满而立体。周冬雨不断试戏寻找角色轻盈的状态,屈楚萧冒着严寒解锁雪地骑摩托初体验……演员们幕后默默付出的同时,也体现了《燃冬》剧组苦中作乐、默契十足的欢乐氛围。