Lars von Trier on niin maineikas ohjaaja, että hän saa halutessaan projekteihinsa mukaan elokuvataivaan kirkkaimpia tähtiä. Esimerkiksi Dogvillessä näytteli pääosaa Nicole Kidman ja sivuosissa nähtiin Hollywood-legendoja kuten Lauren Bacall, Ben Gazzara ja James Caan. Manderlayssa Bryce Dallas Howard korvasi Kidmanin ja Willem Dafoe Caanin.
Kidmania pyydettiin myös Nymphomaniaciin, mutta tähti kieltäytyi vedoten aikataulukiireisiin.
Nymphomaniacissa on mukana useita Trierin vakionäyttelijöitä. Päähenkilö Joen roolissa nähtävä Charlotte Gainsbourg on nähty myös Antichristissa ja Melancholiassa. Willem Dafoellekin Nymphomaniac on kolmas von Trier -elokuva Manderlayn ja Antichristin jälkeen.
Stellan Skarsgård on varsinainen von Trier -elokuvien veteraani. Hän on ollut ohjaajan kanssa kuudessa eri tuotannossa: Valtakunta, Breaking the Waves, Dancer in the Dark, Dogville, Melancholia ja Nymphomaniac.
Nymphomaniacin näyttelijöistä vielä pidempään on von Trierin kanssa yhteistyötä tehnyt saksalainen Udo Kier, joka tunnetaan myös Iron Sky -elokuvasta. Kier nähtiin jo von Trierin vuonna 1987 valmistuneessa elokuvassa Epidemia, jonka jälkeen hän on ollut ohjaajan vakituinen yhteistyökumppani. Hän on näytellyt myös muun muassa elokuvissa Breaking the Waves, Dancer in the Dark ja Dogville, mutta erityisesti hän on jäänyt mieleen Valtakunta-sarjan erikoisesta kaksoisroolista.
Ehkä tunnetuin Nymphomaniacin näyttelijöistä on Uma Thurman, jonka esittämä Mrs. H on saanut elokuvassa oman episodinsa. Nymphomaniacin yllättäviin näyttelijävalintoihin kuuluu myös Transformers-elokuvasarjan tähti Shia LaBeouf, joka on kertonut olevansa innoissaan elokuvasta ja menevänsä niin pitkälle kuin von Trier haluaa.
”Von Trier on vaarallisin tyyppi, jonka olen tavannut”, LaBeouf sanoi MTV:n haastattelussa. ”Hän pelottaa minua. Tästä lähtien aion tehdä töitä vain kun olen kauhuissani.”
Erikoinen valinta on myös 90-luvun toimintaelokuvista tuttu Christian Slater. Hänen tähtensä on viime vuosina ollut laskussa, mutta ehkäpä rooli maineikkaan ohjaajan elokuvassa toimii piristysruiskeena uralla. Muita tunnettuja nimiä Nymphomaniacissa ovat Jamie Bell, joka muistetaan Billy Elliotin nimiroolista ja Peter Jacksonin King Kongista. Mukana on myös tanskalainen Hollywood-tähti Connie Nielsen, joka tunnetaan muun muassa Gladiator-elokuvan naispääosasta.
Jussi Huhtala