冯小刚（饰演杜月笙）
杜月笙是上海滩的黑帮老大，冯小刚的造型是黑色中式短衫搭配尼龙礼帽，典型旧上海风格的小圆黑墨镜，身边经常是十多位黑帮护卫，无论从扮相还是阵势，这个杜月笙和他在《功夫》中扮演的“鳄鱼帮老大”都有几分相似。
陈凯歌（饰演冯玉祥）
他的戏份出现在影片的开始部分，不过一出场就遇难了。作为国民党革命委员会的创始人之一，毛主席曾给他写信邀请他参加政协会议。
姜文（饰演毛人凤）
毛人凤是国民党军统头子，姜文穿军装、叼雪茄，派头十足。姜文的戏份也不多，他的重头戏是与“蒋介石”张国立的秘密商谈，“在特定的时候，我看，对个别人等，是不是可以清理一下？”“毛人凤”姜文躬身低头等待“蒋介石”发话，对面的张国立缓缓点头，语调低沉：“清理得不干净，国际舆论对我们很不利。毛泽东的行踪知道了吗？”“保定，城南庄！”姜文回答得干脆利落，导演韩三平也忍不住在“卡”声之后喝起了彩。
胡军（饰演顾祝同）
顾祝同曾担任国民党陆军总司令、国防部参谋总长，胡军在戏中也仅仅有3场戏、5句台词、零片酬出演。对于安排演什么角色，他从没挑剔过，坚决服从安排。他说《建国大业》是电影圈的朋友们第一次聚这么齐，人这么多，很好玩，很有趣，关于戏份，“我比李连杰还多十多个字呢！”
赵薇（饰演革命女代表）
她在片中与田汉、周恩来等人讨论国歌国旗，她反对田汉的歌词，认为歌词不适合新中国国情。
陈道明（饰演阎锦文）
阎锦文是国民党时期上海警备司令部高官，戏中讲述毛人凤要对当时民盟领导人张澜和罗隆基动手，陈道明的主要戏份是以起义将领身份营救张澜。因为这部戏里参演的大导演不少，除了总导演韩三平，还有黄建新、张国立、陈可辛、陈凯歌等4位执行导演，或许是担心导演意见太多，陈道明在演戏时半开玩笑地问：“这么多导演，我听谁的？”
葛优（饰演卢广声）
据导演黄建新透露，葛优的台词和场景相当有喜感。主要戏份是担任解放军团长的葛优，他的排长下属向他报告，说前面有家地主的院子很大，又很坚固，大炮都打不过去，结果葛优过去发现：“这不是北京城墙吗？怪不得那么结实。”
张涵予（饰演神秘人物）
扮演一名毛主席身边的神秘人物，虽然没有什么官衔，身份却非常特殊。除了与毛泽东的扮演者唐国强以及厨师范伟演对手戏外，还有一场内心戏。
孙红雷 （饰演胡立伟）
胡立伟在戏中是《中央日报》记者，只有两句台词，但他采访的是“毛泽东”和“蒋介石”，片中“毛泽东”和“蒋介石”分别从两侧走下楼梯，在楼梯的交汇处握手留影。此时，孙红雷第一个提问：“我是《中央日报》的记者，我注意到蒋主席和毛先生今天都穿了中山装，请问在这样一个特别的日子里穿一样的着装是否有什么特别的意义？”第二个问题是追问两党在政治和军事上是否有共同点。
