マドンナ・泉今日子役は、原作を提供する講談社からの商業的要請で、当時人気絶頂の中山美穂が起用された。中山以外の主演俳優・ヒロシ&トオル役を選ぶにあたり、当初は方々の事務所に声をかけたが、那須監督は、異業種からのキャスティングや新人の起用にこだわりがあり、主演にテレビでよく観るタレントを起用することを嫌ったため、途中から既存の俳優よりも新しい俳優を選んだ方がいいという意見が那須ときうちから出て、主演は一般公募を行うことになった。『週刊ヤングマガジン』の協力を得て、ヒロシ&トオル役には5963人の応募があり、書類選考の経て100人ぐらいを選び面接した。参加者は履歴書に過去の非行歴や趣味はケンカと書いてくる輩や、本物のツッパリ、現役暴走族が集結し、選考会場でガンのくれあいとばしあい、待ち時間に喧嘩が始まったり、事務所の壁に穴を空けたりのハチャメチャさで、オーディションの段階で既に『ビー・バップ』の世界観を再現した。出演の契約書には「もし喧嘩をしたら制作費を全額支払う」のような喧嘩禁止の特記事項が設けられていたといわれる。黒澤と那須で話し合い、映画だけのことを考えたら、本物の不良でもいいかもしれないが、原作が非常に人気があり、選ばれた俳優はこの役で注目されることが予想されたため、次の機会に繋げることのできるまともな男を選ぼうと決めた。このオーディションで10人ぐらいに絞られ、東映本社で1985年9月初めに最終選考があった。加藤浩志役を勝ち取った清水宏次朗、中間徹役を勝ち取った仲村トオルの新人アクター二人は、共に本作出演をきっかけにスターダムを駆け上った。清水は歌手として芸能界にデビューし4年目の21歳。所属事務所の資金が枯渇してライブツアーができなくなり、事務所を通じてライブツアー復活のためのギャラ目当てでオーディションに参加し、「マネージャーに騙された」と話している。清水自身は原作漫画の『ビー・バップ』シリーズの存在を知らず、内容が学生ドラマだと聞くとかつてのヒット作であるドラマ『ゆうひが丘の総理大臣（NTV）』『3年B組金八先生（TBS）』などの青春学園モノを勝手にイメージし、主演の教師役だとばかり思い、不良の猛者どもを見て「こいつらを束ねる先生か。大変だな～」と思いながらオーディションを受けていた。合格後に改めて黒澤プロデューサーに「僕、何役ですか?」と訊ねると「お前、漫画見てないのか!」と単行本の表紙を掲示され「お前はコッチだ!」とヒロシ（加藤浩志）の方を指差されて初めて不良学生役であることを知った。「20歳越えて学ラン着れるかよ」と思いながら、もう嫌とも言えないし、涙ながら短ランを着た。黒澤は清水のキャスティング理由を「清水は『早春物語』に出演していたのですが、そのシーンはカットされ、彼の声だけ起用したんです（ノンクレジット）。それで悪いことをしたと思っていたので彼に『次"ビー・バップ"っていうのをやるけど、やるか？』と聞いたら『やります』って言うんで決めたんです。彼は少々不良っぽい雰囲気を持っていました」と述べている。当時不仲説が囁かれていたダブル主演を務めた中間徹役・仲村トオルとの関係を聞かれると苦笑いしながら一言「合わないですね」と答えた。劇中では同級生の設定だが実年齢は清水の方が1つ年上であった。中間徹役を勝ち取った仲村トオルは、当時専修大学文学部在学中。それまで芸能活動は全く未経験であり、本作が芸能界デビュー作品である。本屋にたまたま求人情報誌を買いに行ったら、立ち読みした『ザテレビジョン』に小さく「映画の主役2人を公募しています」という記事を見て、「面白そうだな」と思い、何となくオーディションに参加した。履歴書に「日本映画のため。ちゃんちゃん。東映のため。本気」と記入。この大胆不敵な履歴書が功を奏し、書類審査を突破した。原作は読んでおらず、ヤンキー漫画の映画化とは知らなかった。劇中のキャラクター“中間徹”と本名が似ていたこともオーディション合格の一因となったことが後にヤンマガ編集者によって語られているが、決定的となったのは原作者のきうちが「自分が思い描く“中間徹”像にイメージがピッタリ」と言ったこと。このオーディションは、「本物のツッパリの人もたくさん来ていて、僕みたいな普通の大学生みたいなのからすると目線が怖かったですよ、帰りに因縁つけられそうになったり」と後に自身のニッポン放送でのラジオ番組にて語っている。 那須監督はトオル役は石井博泰を推していたといわれるが、石井が「長ぇセリフ覚えられねぇよ」と言うので「じゃぁ、番長の菊永で良いや」と菊永淳一役にスライドしたと石井は話している。黒澤は、原作が好きで青春の記念に映画に出てみたいというタイプの子ばかりの中で、真剣に俳優を目指す子はいないかと探していたところ、「仲村だけが『僕は不良をやったことがない』と真面目に言うので、全部見た中では悪くないなと思い、将来的に役者をやる意識があるなら採用してもいいが、と仲村に聞いたら『役者やりたいです』と言うので那須に相談したら、那須が賛成したため採用を決めた」と話している。仲村は俳優としての将来性はともかく、ツッパリ性では弱く、記者会見ギリギリでの決定であった。初めて仲村に引き合わされた高瀬将嗣は、チェッカーズみたいなサラサラヘアをなびかせたマジメを絵に描いたような仲村を見て軽い眩暈を覚え「ああ、この映画は終わったな」と思ったと述べている。本作で仲村の舎弟・ノブオ役で仲村と共演した古川勉は本作をきっかけに仲村を慕い、ニッポン放送「仲村トオル待たせてゴメン」のセミレギュラー出演者として仲村と2人で番組パーソナリティーを務めることもあった。二人に絡むスケバン三原山順子役には宮崎ますみが、マドンナ・泉今日子役は、当時人気絶頂の中山美穂が起用された。中山は撮影当時は15歳で主題歌も担当。女優デビューだった1985年1月～3月放送のTBS系ドラマ『毎度おさわがせします』のツッパリ少女役でブレイク、以降連続してドラマ出演が続き、本作がスクリーンデビュー作として話題を呼んだことから、『ビー・バップ』は、中山主演のアイドル映画と見られる向きも少なくなく、当初は中山の初主演作として宣伝された。中山は本作で小沢仁志演じる戸塚水産高校の番長・へび次に観覧車の中で髪を切られるという壮絶なシーンで、自分を取り囲んで威嚇する本物の不良たちに恐怖を覚え、「もう出たくない」と訴え、徐々にシリーズからフェードアウトした。清水は「美穂は小沢が役者だって分かっていたけど、小沢の周りにいた人間が現役のバカばっかりだったから、ほんとうに怖かったみたい。撮影のとき、本気で泣いていた」、小沢は「観覧車から降りるとき、中山は『映画なんて大っ嫌い！』って騒いでいた」と話している。中山は超人気アイドルではあったが、当時の映画スタッフにしたらTVは映画より下という意識があり、「小娘がなんぼのもんじゃい」みたいな感じで誰も全然気を遣わず、那須監督が撮影前に小沢に「中山は芝居ができないから、いいか本番はマジでぶん殴れ」と指示した。数年後、小沢が那須と飲んだとき、那須から「中山美穂は映画全然やらないな。お前がビンタしたからじゃないか？」というので、「やれって言ったのはお前だろ！」と思ったけど那須は全然覚えてなかったという。中山美穂はこの撮影がトラウマになり、「もう出たくない」と二作目の出演を拒否。黒澤プロデューサーが説得して二作目は出演したが、以降映画を敬遠したといわれる。中山はツッパリの男の子が昔から嫌いで、『週刊平凡』で「『ビー・バップ・ハイスクール』でたくさん登場するタイプ。あれはダメ」と述べている。脚本の那須真知子は「女優さんの出入りが大変でした。だって一作目に出て、もう出ないと言っていたのに、出ることになったり、また帰ってきました、みたいな話を展開させなくちゃいけないわけで、そういった面ではすごく大変でした。ある役者さんの撮影期間が三日しかないとか、役者の都合に合わせるのが大変でした」と述べている。小沢仁志は、アマチュアが多い中、数少ないプロの役者で他の出演者とは気迫が違った。小沢は「オーディションは凄まじかったな。オーディションには役者もいたんだけど現場に行ったらいないんだもん(笑)。出演者はほとんど現役ヤンキー。だからスタッフは地井武男さんだけ気を遣って、後は誰も気を遣ってもらえなかった」「那須監督の演出の指示は全く俳優に伝わらず、えんえんと芝居をやらされた」などと話している。清水と仲村は学ランの中にプロテクターを仕込んでいたが、小沢は学ランの前を開けて闘うため、腹にサラシを巻いただけで、パンチキックを直接体にもらい続けたが音を上げなかった。脇役だった小沢は「当時の東映宣伝部の俺らに対する扱いはひどかった。ホテルとかで会見するときだって、俺らだけ『おまえらはこっちだ！』って、貨物エレベータで移動したんだもん」と話している。