アニメ『鬼滅の刃』で時透無一郎の声を担当しているのは、実力派声優の河西健吾（かわにし けんご）氏です。河西氏は、柱合会議での感情の平板な少年から、刀鍛冶の里編で見せた激情と少年らしい柔らかさまでを、繊細なグラデーションで演じ分けました。
当時の特番インタビューや公式イベントのキャストトークにおいて、河西氏は次のようなアプローチを語っています。
「当初は感情を極力削ぎ落とし、言葉の抑揚を一定に保つことを意識していました。しかし、記憶を取り戻した後は、単に明るくなるのではなく、『兄・有一郎の意志を背負った覚悟』と『14歳の年相応の素直さ』が共存する声を目指しました。炭治郎に向ける柔らかい視線と、鬼に向ける冷徹な殺気のコントラストを大切にしています」（特番インタビュー要旨）
また、双子の兄・有一郎も河西氏が一人二役で演じており、兄弟でありながら声のトーンや語気の鋭さを明確に演じ分ける技術の高さは、音響監督や共演キャストからも絶賛されました。無一郎の誕生日である8月8日には、河西氏自身の公式SNSでも祝福メッセージが投稿されることが多く、キャストの作品愛がファンの共感をさらに深めています。
