1980年春天，电影在北影开始筹备，选了两三个扮演张学良的候选人，都不理想，直到9月即将开机，原本选来演戴笠的演员金安歌同志从上海来到北影。他的脸形、体态有些像“西安事变”时的张学良。导演决定给他来造型试戏,看看他有没可能扮演张学良。演员的眉毛比较平较淡、较粗，眼睛内双外单略显下垂，前额发际线比较平，鼻子有点扁圆。由这些局部构成整体形象给人感觉憨厚老成、朴实无华，缺少点想象中张学良的那种风流倜傥、风情万种的少帅的“帅气”。化妆师们便从这些局部开始进行描画、雕琢、塑造。张学良的鼻子比较高，形有点拱，张氏父子的鼻形都很相似，是比较突出的特点。我们用肤蜡塑成拱形略高、鼻头略尖的鼻型。当时共聚物尚未运用于塑型化装技法中。肤用在鼻子眉弓等部位，效果还是挺好的，只是每次化装都要重新雕塑，比较费工费时演员眼睛的后半部分(约2/3部分)用绢纱粘上去，但不能粘成双眼皮，前半部分(约1/3)用胶水把双的眼皮扯下来粘成单眼皮，前后平衡称。眉毛下边缘涂一点稀胶水，用梳子向上梳拢使眉毛细些，将眉梢上挑，显着俊气些。眉眼刻画很重要，随着眉眼的逐渐接近人物，演员的心理情态也随着变化。最后在前额的正中间贴一小片假发，形成发尖，前额较平的发际线得以改变。为了增加一些“帅气”，给演员装了显得俊俏的上胡。随着造型的完成，演员的情绪由不安到激动，不知不觉间怎么就变成另外一个人?真是妙不可言。怀着兴奋的心情走进摄影棚，一场与“高福源”的激情戏试下来，演员痛哭流涕激动不已。导演立即拍板张学良即由金安歌扮演。
杨虎城的扮演者也选了几个，最终辛静同志当选。辛静的外形条件和风度气质都比较理想，在此基础上对照资料照片，在一些局部对他进行改形加工。首先，把演员头发剪短之后，发际轮廓非常接近人物。其次，演员上颌比较平没有杨虎城那么鼓，做了一副牙托，卡在牙齿上，在口腔内部把上颌垫凸起最后，用肤蜡把鼻子塑圆。演员的上眼皮由于年龄的原因比较松弛，采用绢纱粘贴法把眼皮粘上去，使演员自己的双眼皮显露出来，再佩以当时杨虎城常戴的眼镜，人物的容颜情态便栩栩如生，跃然银幕之上。
影片《西安事变》是当时出现无产阶级革命领袖人物最多的一部。有毛泽东、朱德、周恩来、叶剑英、彭德怀、李克农等,都是以“像”为目标,追求达到“像”的境界。其中，周恩来的戏比较多，是四个主要角色之一。此时，王铁成已经是家喻户晓扮演周恩来最像的名人了。除话剧《转折》,他的第一部电影是《大河奔流》《西安事变》已经是第二部电影了。化装师对他的造型已有经验，重点还是眉眼的刻画--眼睛用绢纱把双眼皮粘宽点，眉毛最有特点，一定要用假眉来塑造才能出效果。假眉的剪烫造型要准确，并且保持不变形。每次化装时粘贴的部位要准确，否则，会影响“像”的效果。
胡诗学(后来改名古月)非常像长征时期的毛泽东，他是从八一电影厂史文治导演主持的特型演员组刚选来的特型演员，未经培训就被《西安事变》选中。古月的化装比较简单，把双眼皮粘宽一点，头发吹成像毛泽东的发型就可以了。如果说还有不足的话，就是当时他还不会演戏，举手投足不够自然。但是由于他特别像毛泽东，连年龄也是与“西安事变”时(1936年)的毛泽东相近，也就抵消了不足。 [1]
参演《西安事变》时，古月来到八一厂仅半年时间，导演成荫请古月到北影见面。见面后,成荫用审视的眼光又把古月打量一番,当即就把电影剧本交给了他。几天后试妆录像,古月才知道还有另外两名候选的“毛泽东”。成荫要求3人各单独表演同一场戏,看录像效果决定由谁出任“毛泽东”。古月把自己和另外两个候选人相比,除形体和湖南话稍占优势外，其余均感不如。要表演了，他想起妻子的话,尽量使自己放松,集中注意力使自己充满信心,并且设计了两套动作方案。结果，拍摄完的第一条录像带一放完,全场人无不露出欣喜之色此时,古月说:让我再来一遍吧。”他感到尽管自我叮咛镇静，但毕竟初上镜头，还没有最好地发挥出来。成荫说:“好,再来一遍。”这又一遍，古月全套动作来了个大换样,表演也更加酒脱自如,结果,他理所当然当上了“毛泽东”。延水河畔诞生了古月 饰 演毛泽东的第一个镜头。 [2]
在“一切为真”的前提下，摄制组对摄影、美工设计和化、服、道各个部门的要求是还历史本来面貌。各部门首先收集了大量资料作为创作的依据，然后尽可能真实地制作出那个时代的建筑、服 饰 、用具、枪炮、车辆、飞机等等。仅服装一项,红军、东北军、西北军、国民党中央军就制做了五六千套军装。红军的服装也按照当年的式样制做，并且尽量做得与原来的差不多，只有这样才能反映出真实的历史面貌，也只有这样才是真正的美。假使我党领袖人物都穿着笔挺的料子军服，那不仅破坏了真实感，而且也就不会有美的效果。 [3]
在拍摄过程中，导演成荫非常强调从真实出发，反思过去从概念出发、把复杂的生活简单化的问题。要求在拍摄《西安事变》时要尊重历史事实、避免将人物脸谱化、注重人物的真实可信。 [4]
