Увидев Константина Хабенского в роли Алексея Турбина в спектале МХТ им. Чехова «Дни Турбиных», продюсеры «Белой гвардии» поняли, что другого актера в роли Алексея быть не может. На роль Мышлаевского изначально планировался Владимир Машков, но он принять участие в съемках не смог из-за занятости в другом проекте. В итоге Мышлаевского, как и в уже упомянутом спектакле, сыграл Михаил Пореченков, изначально пробовавшийся на роль Шервинского. Основная часть съемок велась в Киеве, который в романе Булгакова назван просто Город. Так на время в столице Украины почувствовался дух старины. Пластиковые окна закрыли деревянными ставнями, дома украсили таблички «Ресторанъ», «Торговый домъ», «Цирюльня», изготовленные по эскизам прошлого века.

Евгению Дятлову не впервые пришлось играть Шервинского. Эту же роль он исполняет в спектале «Дни Турбиных» санкт-петербургского молодежного театра на Фонтанке. Образ Шервинского в картине Снежкина значительно сложнее, нежели в романе Булгакова. Так, его чувство к Елене Тальберг (Ксения Раппопорт) выражено вовсе не намеком, как в книге, а гораздо объемнее. К тому же Шервинский в фильме поет. Для того чтобы выглядеть в кадре правдоподобно, Евгений Дятлов даже консультировался с педагогом из Мариинского театра.

Художник по костюмам Татьяна Патрохальцева одела в военную форму не только главных героев, но и всю массовку. Для этого ей пришлось изучить много фотографий и документальной хроники того времени. Полностью были пошиты юнкерские белогвардейские шинели, офицерские сапоги, головные уборы — студенческие, чиновничьи и юнкерские фуражки, офицерские папахи. Впервые в кино шилось военное обмундирование для национальной украинской армии и немецкая форма того времени. Актеры, принимающие участие в боевых сценах, специально брали уроки верховой езды.

Михаил Булгаков писал роман «Белая гвардия» один год. У режиссера Сергея Снежкина год ушел только на подготовительный период к съемкам. Сама же работа над фильмом велась более двух лет. От актеров, снимавшихся в картине, требовалось обязательное знание романа, а потому не перечитавших книгу на площадке просто не было. «Мне важно, чтобы все вы — сытые и успешные артисты — понимали одно: то, что происходит с вашими героями, — катастрофа, с которой вы не знаете, как бороться», — объяснял режиссер.

Квартиру Турбиных снимали в Доме-музее Михаила Булгакова на Андреевском спуске. Со здания пришлось на время снять мемориальную табличку, добавить декоративных построек вокруг и оградить памятник резным заборчиком. Последний так пришелся до душе руководству музея, что после съемок его было решено не разбирать — так и оставили для украшения территории. Декораторы с особенной тщательностью подбирали интерьер комнат, следуя тому, как он был описан в романе.

Старинные вещи приобретались в антикварных магазинах, на развалах блошиных рынков. «Мы заходили в эту квартиру, как на экскурсию, — вспоминает Евгений Дятлов. — Нигде не было ни пенопластовых вставок, ни шпона, „загримированного“ под старину. Все — подлинное, максимально приближенное к оригиналу».