《年兽大作战》由雷佳音、周冬雨、陈赫、陶虹、郭涛、郭子睿、刘仪伟、沈腾、张一白、王迅、郝云、熊乃瑾组成的豪华主演配音阵容。片中幸福能量管理公司的员工大鱼(陈赫饰)、幸福能量公司的总管太白金星(刘仪伟饰)、年兽的超级粉丝土地公(沈腾饰)、沙果的奶奶(陶虹饰)、超级话唠老师(王迅饰)、势利眼的校长(张一白)、财阀父子大东小东(郭涛、郭子睿饰)、年兽的好朋友灶王爷(郝云饰)、爱美丽的嫦娥(熊乃瑾饰)等一系列角色形象也纷纷曝光。在影片中，年兽和沙果从一开始互相不信任到最后变成最亲密的好朋友，团结起年兽家族的小伙伴们，一起开启保护春节的作战计划。
据悉，片中的每个角色都结合了不同的动物形象。比如年兽的形象灵感，来源于中国石狮子的造型，而沙果设计原型就是百姓及其熟悉的小白兔，大东小东则以猪为设计元素。对此艺术总监王超表示：“形象大部分还是以中国老百姓生活中，极为熟悉的动物形象作为创作素材，每个角色以中国风的造型为主，又融合一些当代的时尚元素。”
