李安在台湾选女主角时说：“我的最佳女主角，是聪慧过人，气质古典高雅，有魔鬼身材水蛇腰，更要有演技，必须色、艺俱全。我几年前就看上这故事，念念不忘。它是我心目中最好的张爱玲作品，人物情节像谜一样。”

　　李安说：“《卧虎藏龙》除了章子怡，还有周润发和杨紫琼；《色·戒》就看女主角一个人扛戏，从19岁到23岁，起初是清纯少女，几年内经过历练，变得艳丽成熟，穿上旗袍要有看头，特别有诱惑力，主演的人外型、演技、气质缺一不可。”

早些时候曾传高圆圆、周讯，最后女主角落到名不见经传的国内女星汤唯身上。对汤唯扮演该片女主角，外界普遍表现出一种惊讶的态度。对于李安选中的这个新人，制片方焦点影业公司表示满意，该公司行政总裁詹姆斯·夏姆斯认为：“汤唯能与梁朝伟在《色·戒》中合作，将是她踏上世界电影舞台美好的第一步。她既年轻亦具备优厚的演戏天分，他俩绝对是这故事最理想的男女主角人选。”李安导演则称：“很高兴再拍华语片，更为能和梁朝伟这样的好演员合作而兴奋。汤唯的表演展现出相当大的潜力，并且气质相貌相当接近小说中的描述。”