Regia di Eli Roth vedi scheda film
A dirigere Il mistero della casa del tempo è il regista, sceneggiatore, produttore e attore Eli Roth. Nato a Boston nel 1972, Roth è di origini ebraiche e ha iniziato a girare film in Super 8 sin dall'età di otto anni dopo aver visto Alien di Ridley Scott. Laureato in Cinema alla New York University, ha lavorato per molti anni nel mondo della produzione cinematografica e televisiva prima di farsi conoscere come regista nel 2002 al Toronto Film Festival con l'opera prima Cabin Fever, un horror indipendente destinato a un successo clamoroso. Regista in seguito di titoli come Hostel, The Green Inferno, Knock Knock e Il giustiziere della notte, come attore è apparso anche in Grindhouse. A prova di morte, Bastardi senza gloria e Aftershock. "Il mistero della casa del tempo mi ha permesso di esplorare i lati migliori e peggiori dell'essere umano, oltre che la maniera in cui gestiamo le crisi. Sappiamo affrontarle o soccombiamo di fronte a esse? Come si gestiscono ed elaborano le tragedie? La storia del piccolo Lewis riguarda alcune cose terribili che accadono: mentre alcuni vogliono affrontarle andando avanti, altri desiderano tornare indietro nel tempo in modo da evitare che si verifichino", ha dichiarato il regista.
Protagonista principale di Il mistero della casa del tempo nei panni dell'irrefrenabile Lewis Barnavelt è il giovanissimo attore Owen Vaccaro. Rimasto senza genitori, Lewis va a vivere in casa dello stravagante zio Jonathan, entrando sin da subito in contatto con misteri, segreti e magie.
Il ruolo dello zio Jonathan, un mago con la passione per il sassofono, è rivestito dall'attore Jack Black, in grado di passare da commedie come Jumanji: Benvenuti nella giungla a drammi come Don't Worry. Jonathan è come ossessionato dalla magia e la sua casa è una sorta di santuario di un'epoca passata. Leggermente anacronistico, indossa il suo fez delle occasioni importanti e le sue vesti da mago, divertendosi anche lo zimbello del quartiere. Vicino alla sua abitazione vi è quella della sua amica Florence Zimmerman, una delle streghe più potenti del mondo. Florence è rimasta intrappolata con la mente in un'epoca in cui è stata molto più felice e i cui conduceva un'esistenza idilliaca e non era ancora occorsa la tragedia che l'ha lasciata con il cuore a pezzi e la magia "bloccata". Per alleviare il dolore, si è circondata di un mondo caratterizzata da decorazioni viola e abiti color melanzana. A supportare Florence è Cate Blanchette, attrice due volte premio Oscar (per The Aviator e Blue Jasmine).
Il mago Isaac Izard, il cattivo della storia appena tornato dall'oltretomba, ha il volto dell'attore Kyle MacLachlan, iconico protagonista della serie Twin Peaks. La malvagia moglie Selena è invece interpretata da Renée Elise Goldsberry, attrice e cantante premiata con un Tony Award (per il suo ruolo in Hamilton, musical messo in scena a Broadway nel 2015) e candidata all'Emmy per la Miglior attrice drammatica non protagonista grazie alla soap Una vita da vivere.
Il cast principale di Il mistero della casa del tempo è poi completato dagli attori Lorenza Izzo (è la madre di Lewis, che compare in alcuni flashback), Vanessa Anne Williams (è Rose, amica di Lewis che lo accetta così com'è) e Sunny Suljic (è Tarby, il ragazzino più cool della scuola che Lewis vorrebbe impressionare a qualsiasi costo).