Prima dell'inizio delle riprese di Twilight, durante la fase di casting, Robert Pattinson dichiarò di non aver mai sentito parlare dei romanzi, su cui era stata basata la sceneggiatura della pellicola, scritti da Stephenie Meyer, e di aver scelto di recitare nel film per un altro motivo.
L'attore ha dichiarato di aver scelto di partecipare ai provini solo perché gli era piaciuta la performance di Kristen Stewart in Into the Wild - Nelle terre selvagge. Pattinson in un'intervista ha anche confessato che questo fu il suo primo ruolo americano e che non si era sottoposto a nessun tipo di formazione professionale per perfezionare il suo accento americano.
La difficoltà maggiore nel casting fu rappresentata proprio della scelta dell'attore giusto per interpretare il ruolo del vampiro diciassettenne Edward Cullen. Nelle pagine del libro, la Meyer descrive Edward come "bello come un Dio greco" e non sarebbe stato comunque possibile accontentare milioni di persone sulla scelta dell'uomo giusto.
La Meyer ha dichiarato a proposito di Pattinson: "Quando mi hanno detto che Robert avrebbe avuto il ruolo di Edward, l'ho guardato e ho pensato: 'Sì, probabilmente potrebbe fare una versione di Edward. Ha le carte in regola per sembrare un vampiro.' Ma poi, quando l'ho visto al provino mentre si calava nel ruolo di Edward, improvvisamente mi è sembrato l'Edward che avevo sempre avuto in testa, che esperienza bizzarra... Aveva individuato perfettamente il personaggio."