開催発表と同時に、今年も豪華な出演アーティストが明かされている。23日(土)がTHE IDOLM@STER THREE STARS!!!、藍井エイルさん、スフィア、茅原実里さん、早見沙織さん、fhana、分島花音さん。そして24日(日)が綾野ましろさん、内田真礼さん、Aimerさん、川田まみさん、TrySail、fripSide、LiSAさんが名を連ねている。 早見沙織さんと綾野ましろさんは、昨年初めての試みとして設けられた“Extra Artist”での出演となる。Extra Artistとは、曲数は少ないものの十分な実力を持ったアーティストが日本武道館の大舞台で輝いてもらえるようにとの思いを込め設けた枠である。2016年は、声優としても絶大な人気を誇る早見さんと、2014年にデビューして以降、多くのアニメ主題歌を担当する綾野さんをピックアップする。納得の選出と言えるだろう。
THE IDOLM@STER THREE STARS!!!は、765PRO ALLSTARS・シンデレラガールズ・ミリオンスターズの合同チームとなる。 765PRO ALLSTARSからは中村繪里子さん(天海春香役)、浅倉杏美さん(萩原雪歩役)、沼倉愛美さん(我那覇響役)が登場。そしてシンデレラガールズからは大橋彩香さん(島村卯月役)、福原綾香さん(渋谷 凛役)、原紗友里さん(本田未央役)の3人、ミリオンスターズからは山崎はるかさん(春日未来役)、Machicoさん(伊吹翼役)、麻倉ももさん(箱崎星梨花役)さんがそれぞれ出演する。