在这部作品中，演员阵容颇为丰富，其中《江郎山下》扮演了角色朱志强，而《娘心》则一人分饰两角，分别饰演王天成与张科研。《刁蛮俏御医》出演了小贵子一角，《紫钗奇缘》则化身为刘济。《刀影》饰演了李莫峰，《笑傲江湖》扮演的是贾布。《黑狐》担纲了胡德荣这个角色，《枪花》则饰演了马源。《难为女儿红》出演了周华德，《东方霸主》塑造了烂赌张的形象。《火流星》饰演了王静阳，《黑色名单》则扮演了孟良。《中国1921》化身为周佛海，《哑女情深》饰演了六斤。《龙游天下》出演了黎孟元，《旗袍》则饰演了小王。《潜伏》担任了调军报幕员的角色，《雳剑》则饰演了小周。《水浒传》扮演了王世勋，《七品芝麻官》则出演了胡子楚。《天生无才也有用》饰演了张旺，《大剧院》则化身为陈诚。《妈妈为我嫁》饰演了顺子，《钻石豪门》则扮演了虎哥。《流星蝴蝶剑》出演了郑证，《娘妻》则饰演了啊顺。《蛙女》在剧中扮演了大江。此外，在2021年，这位演员还参演了电视剧《儒林外史之啼笑书香》。
在这部作品中，演员阵容的分配具体如下：《江郎山下》担纲出演了角色朱志强，而《难为女儿红》则负责诠释周华德这一人物。《七品芝麻官》在剧中扮演了胡子楚，《妈妈为我嫁》所饰演的角色是顺子。此外，《天生无材也有用》化身为张旺，《火流星》则演绎了王静阳的故事。《龙游天下》所承接的角色是黎梦元，《刁蛮俏御医》在剧中生动塑造了小贵子的形象，最后，《活佛济公》出色地完成了李茂春这一人物的表演。
在电视剧《难为女儿红》中，张科研首次挑战反派角色，饰演了反二号人物周华德。这一角色是一位心术不正的记者，最终在剧情中被反一号所杀。随后，在2011年元旦期间，张科研再度出演反派，于《中国1921》中塑造了历史上有名的大汉奸周佛海。对于此次扮演，张科研坦言：“周佛海本身是有真实历史原型的，起初我觉得自己在外形上与他并不算特别相似。通常来说，饰演有原型的人物首先需要外形贴近，其次才考验演技。但当时因为我的档期恰好合适，加上是合作过的导演亲自邀请，我便前去试了戏。经过造型师的精心装扮后，导演认为我与原型人物的气质竟意外贴合，于是最终接下了这个角色。”张科研表示，自己至今只演过这两个反派人物，而且最初内心对反派角色是有所排斥的，往往要等到拍摄全部结束后，才能在心理上逐渐接受自己扮演过这样的人物。但他也明确提到，未来并不打算继续接演反派，“因为反派角色的结局大多难逃一‘死’。尽管家人明白那只是演戏，并非真实，可每当他们在剧中看到我‘死去’的场景，依然会感到非常难过和伤心。” 张科研还分享了一段令人印象深刻的经历：平时在外拍戏时，他几乎每天都会给父母打电话报平安。然而，就在《难为女儿红》播出、剧情进展到他饰演的角色被反一号杀害的那几天，他恰巧在片场赶拍其他戏份，每天收工都已到深夜甚至凌晨。体贴父母的张科研担心打扰他们休息，便不敢在那时打电话；而白天他需要补觉，也抽不出时间联系；等到进入片场后，手机又按规定被收走，无法与家人沟通。就这样，大约连续四五天时间，张科研完全没有与父母取得联系，“可把他们急坏了。他们联系不上我，就赶紧给我姐姐打电话，让姐姐想办法找我。有一次我收工后查看手机，发现上面有几十个未接来电，几乎全是父母和姐姐打来的。”与父母重新通上话后，张科研深深感受到那份来自家人的、沉甸甸的关爱，“我今后真的不想再让父母在看我的戏时如此揪心了。所以一般情况下，我打算不再接演反派角色。”谈及这些经历，张科研颇有感触。