今泉監督がキャスティングについて「映画を作る構成要素には撮影的なこと編集、音楽など色々あるけれど、やっぱり人物が生き生きしていないと。キャスティングや人物を重要視している。キャスティングで演出の何割かが終わるぐらい。『まだゆめをみていたい』はキャストが魅力的。特に女性陣。瀬名さんは女性の方が得意なんだろうなと思いました」とコメント。瀬名監督は「今回は男性キャストに助けて抱いた。男性キャラを出すのが初めてだったので、自分でもわかりきれていない部分が多くあって。完成したのを見て、俳優さんに助けられたのを痛感した。女優さんとは結構しっかり話した」と返した。キャスティングは女性から決めたという。芹香役は「菊地日菜子さんにお願いしたい」という強い思いがあったという。主人公の夢子は少女漫画のようなキラキラした感じではく、存在感がある人にお願いしたいと思っていたそう。中野有紗に会った時にそんな存在感を感じたという。瀬名監督は「夢子・芹香・一樹を演じた3人は、私より年下とは思えないようなしっかりとした振る舞いをしてくれた」と語った。