Både Christian Bale og Michael Fassbender ble tilbudt hovedrollen som Noah, men måtte avslå grunnet andre prosjekter. Saoirse Ronan, Bella Heathcote og Dakota Fanning ble vurdert for rollen som Ila. Liam Neeson, Liev Schreiber, Val Kilmer og Julianne Moore ble vurdert for andre roller i filmen.