Khâu tuyển lựa dàn diễn viên của The Kitchen Musical luôn là một thách thức với nhà sản xuất và đạo diễn, bởi bên cạnh việc đảm bảo 2 yếu tố ca hát và diễn xuất, họ phải cân nhắc lựa chọn những gương mặt phù hợp để khắc hoạ đúng tính cách từng nhân vật trong phim. Có một điểm chung giữa dàn diễn viên của The Kitchen Musical (phiên bản gốc Singapore) và Bếp hát (Việt Nam) là các diễn viên đều là những ca sỹ/diễn viên nổi tiếng, có một vị trí nhất định trong lòng khán giả hâm mộ nước nhà, thậm chí một số nghệ sỹ thành công trên cả hai lĩnh vực âm nhạc và điện ảnh, mỗi người sở hữu những thế mạnh, nét đặc trưng trong tính cách nhân vật mà họ thể hiện trong phim.
Stephen Rahman Hugh và Lam Trường
Vai Alex Marcus (Hoàng Quân) phiên bản gốc do nam diễn viên Stephen Rahman Hughe thể hiện. Stephan mang hai dòng máu Anh - Mã Lai, anh được biết đến khi tham gia vào vai Hang Tuah trong vở nhạc kịch đình đám tại Malaysia năm 2006 mang tên Puteri Gunung Ledang. Sau đó có những bước đột phá trên màn bạc khi tham gia vào điện ảnh và được yêu mến qua bộ phim Hikayat Merong Mahawangsa (2011). Stephen cũng là thành viên của ban nhạc opera tên là Teatro gồm 4 thành viên. Vai diễn Alex trong The Kitchen Musical là vai diễn gần đây nhất của Stephen. Ở phiên bản Việt Nam, vào vai Alex là Lam Trường, nam ca sỹ nổi tiếng trong nền nhạc trẻ nước nhà. Khác với Stephen, Lam Trường hoạt động âm nhạc nhiều hơn diễn xuất. Hơn 10 năm ca hát, "Anh Hai" Lam Trường vẫn giữ một chỗ đứng nhất định trong lòng công chúng yêu nhạc Việt Nam. Với diễn xuất, anh cũng được yêu mến khi tham gia những bộ phim điện ảnh trước đây như Nữ tướng cướp, Ngôi nhà hạnh phúc...
Karylle Tatlonghari & Tú Vi
Vai Maddie Avilon (Mộc Miên) phiên bản gốc do nữ ca sỹ/diễn viên người Philippine - Karylle Tatlonghari thể hiện. Karylle vừa hoạt động âm nhạc vừa tham gia đóng phim, cô sở hữu 4 album nhạc, trong đó album đầu tay Time to Shine (do hãng Universal Records phát hành) được xem là album thành công và mang lại nhiều giải thưởng cho cô nhất. Karylle cũng là tên tuổi được biết đến trên màn bạc Philippine qua các bộ phim Moments of Love(2006), Dalaw (2010), My Cactus Heart (2012)... Thể hiện vai Maddie phiên bản Việt Nam là nữ ca sỹ/diễn viên trẻ Tú Vi. Tú Vi từng được yêu mến qua các bộ phim như Cổng mặt trời, Gọi giấc mơ về, Đồng hồ cát.... và một số sản phẩm âm nhạc kết hợp cùng nhạc sỹ Dương Khắc Linh. Điểm chung giữa Karylle và Tú Vi là đều sở hữu một gương mặt Á Đông đài cát và trong sáng, thể hiện đúng tinh thần của một cô tiểu thư đam mê ẩm thực khi trở thành bếp phó trong một nhà hàng do cha mình làm chủ.
Christian Bautista và Văn Anh
Vai Daniel Ray (Anh Duy) phiên bản gốc do Christian Bautista, một nghệ sỹ nổi tiếng người Philippine thể hiện. Christian được biết đến khi xếp hạng 4 cuộc thi Star In A Million, một show truyền hình nổi tiếng phát trên kênh ABS-CBN của Philippine. Sau cuộc thi, anh đã có những bước tiến vững vàng trong âm nhạc khi ra mắt những sản phẩm âm nhạc không chỉ có tiếng vang ở Philippine mà còn vươn đến các nước lân cận như Indonesia, Singapore, Malaysia và Thái Lan. Anh cũng xuất hiện trong nhiều bộ phim truyền hình, điện ảnh nhưng thành công nhất là vai diễn Daniel trong The Kitchen Musical. Là bếp phó chăm chỉ, dễ thương nên điểm chung của các diễn viên nam vào vai này đều sở hữu một gương mặt baby hiền lành. Trong quá trình tuyển lựa vai diễn cho Anh Duy, diễn viên Văn Anh đã lọt vào mắt xanh của đạo diễn Phan Xine. Văn Anh có khá nhiều kinh nghiệm khi từng tham gia các phim như Phía trước là bầu trời, Hàn Mặc Tử, Làn môi trong mưa... Ngoài diễn xuất, anh cũng sở hữu nền tảng âm nhạc khá tốt khi từng theo học khoa Piano tại học viện âm nhạc quốc gia Việt Nam và hoàn toàn có thể vào vai bếp phó Anh Duy một cách xuất sắc.
Rosemary Vandenbroucke và Trà Mi
Vai Selena Argon (Bảo Ngọc) phiên bản gốc do Rosemary Vandenbroucke thể hiện. Rosemary là người mẫu và ca sỹ nổi tiếng mang 3 dòng máu Pháp, Nga và Trung Quốc. Cô từng phát anh album đầu tay vào năm 2006, đến 2011 được khán giả biết đến vai trò diễn viên khi tham gia vào The Kitchen Musical. Rosemary và Trà My đều sở hữu nét quyến rũ, kiêu hãnh, những yếu tố quan trọng để vào vai người kiểm soát phẩn sảnh nhà hàng giỏi giang và quyền lực. Lần đầu tiên đóng phim nhưng Trà My được kì vọng vào vai diễn Bảo Ngọc vì vẻ sắc sảo và gợi cảm theo một kiểu khác. Về phần âm nhạc, nữ ca sỹ xuất thân từ cuộc thi Vietnam Idol thừa kinh nghiệm để thể hiện tốt những ca khúc trong phim.
Arthur Acuña và NSƯT Thành Lộc
Vai Harry Shaw (Đức Hải) trong phiên bản gốc do nam diễn viên Arthur Acuña thể hiện. Harry Shaw là nam diễn viên từng xuất hiện trên nhiều sân khấu và một số chương trình truyền hình nổi tiếng tại Mỹ như Law and Order, As the World Turns... Ở Philippines, tên tuổi của anh được biết đến khi tham gia vào The Kitchen Musical. Trong phiên bản Việt Nam, vai Harry Shaw do NSƯT Thành Lộc đảm nhiệm.
NSƯT Thành Lộc là một tên tuổi gạo cội trong làng diễn xuất tại Việt Nam. Được mệnh danh là "Phù thủy của những vai diễn", những tác phẩm sân khấu cũng như điện ảnh truyền hình mà anh tham gia đã mang đến nhiều thành công và giải thưởng vang dội trong gần 20 năm tham gia hoạt động nghệ thuật. Vào vai người quản lý nhà hàng kiên nhẫn của nhà hàng Avilon trong Bếp hát, NSƯT Thành Lộc chắc chắn sẽ mang nhiều bất ngờ cho khán giả khi góp giọng hát vào một số MV trong bộ phim này.
Phụ trách phần trang phục cho diễn viên Bếp hát là Vekris Na - chuyên gia hình ảnh nhân vật từng thực hiện các bộ phim Cô gái xấu xí, Linh lan trắng, Long ruồi, Cô dâu đại chiến,....Để chuẩn bị cho bộ phim này, Vekris Na chia sẻ: "Đây có thể nói là bộ phim truyền hình mà tôi phải chuẩn bị nhiều trang phục nhất cho các diễn viên, có hơn 100 bộ trang phục phục vụ cho bộ phim này. Sau khi xem phiên bản gốc, tôi đã lên ý tưởng và thay đổi một chút trong thiết kế trang phục sao cho hợp với người Việt Nam, tất nhiên là vẫn dựa trên tính cách và ngoại hình đặc trưng của nhân vật đó. Ngoài trang phục, tôi cũng phải lên ý tưởng tổng thể cho hình ảnh nhân vật để làm việc với make-up, hairstylist rồi kết hợp với giày dép, phụ kiện để các diễn viên thực sự tự tin với vai diễn của mình. "