Regia di Joachim Trier vedi scheda film
A dirigere Thelma è il regista e sceneggiatore Joachim Trier. Norvegese di origine ma nato in Danimarca nel 1974, Trier ha il cinema nel sangue: è infatti figlio di Jacob Trier, uno dei più famosi tecnici del suono della Norvegia, e nipote del regista Erik Løchen. Dopo aver studiato all'European Film College di Ebeltoft (da cui sono usciti anche il regista Nikolaj Arcel, la direttrice della fotografia Charlotte Bruus Christensen e lo sceneggiatore Rasmus Heisterberg), Trier ha firmato nel 2006 Reprise, la sua opera di esordio, a cui ha fatto seguito cinque anni dopo Oslo, 31. August. Entrambi i titoli, selezionati nei maggiori festival cinematografici del mondo, hanno segnato anche l'inizio della sua collaborazione artistica con lo sceneggiatore (e regista) Eskil Vogt. Inserito dal New York Times nella lista dei 20 registi più promettenti del XXI secolo, Trier nel 2015 ha presentato il dramma familiare Segreti di famiglia, il primo girato in lingua inglese, in concorso al Festival di Cannes. Thelma è il suo quarto lungometraggio.
Protagonista di Thelma nei panni dell'eponimo personaggio è la Eili Harboe. Ventiduenne norvegese, la Harboe sin da piccola recita in televisione e nel 2012 ottiene il suo primo significativo ruolo cinematografico in The Orheim Company. In Italia, la si è vista nel catastrofico The Wave. In Thelma è affiancata dalla debuttante Kaya Wilkins, che interpreta Anja. Modella e musicista, la Wilkins è meglio nota con lo pseudonimo di Okay Kaya. Nata nel New Jersey, è alla periferia di Oslo che ha mosso i primi passi nel mondo della musica prima di trasferirsi a Londra e cominciare a lavorare come modella. Impegnata su più fronti, è celebre per aver aperto i concerti di P.J. Harvey e dei Massive Attack.
Trond e Unni, il padre e la madre di Thelma, hanno invece il volto dei più noti attori Henrik Rafaelsen ed Ellen Dorrit Petersen. Curiosamente, i due avevano già fatto coppia sul grande schermo in Blind, opera prima da regista di Eskil Vogt, sceneggiatore di Thelma.