本季《最美中轴线》邀请殿堂级歌手，在中轴线上的申遗点位，演唱自己想献给中轴线的一首经典作品，并全程记录。节目内容的核心，就是围绕记录歌手在中轴线上选择表演点位展开，带出中轴线的历史文化、遗产保护、人文生活方式，并记录演唱筹备过程，以及呈现最终的演唱。
陈若轩 王龙正 袁晶 彭渤 张翔 吴国华 袁忠远 韩烨洲 大牙 周清垠 谢樱斐 赵崇越 郭依林 俞思远 邓皓 倪瑜坤 王欣如 白锦程 李爱英 陈冠良 刘美人 诺瑶 王华扬 邹文彤 彭洮平 吴濠 秦超 左四右五 李莎莎 孙维翊 傅杰 周杨 邵嘉 李星宏 魏星 王梦实 龚琳娜 姜婷 王雪 王建兵 杨文哲 孙伟哲 洪天宜
陈嘉桦 芝芙 龚琳娜 吴昕 刘逸云 吴倩 蔡卓宜 蔡少芬
谢楠 冯禧 大左 柏栩栩 洛天依 周深 法老 龚琳娜 赵兆 杨魏玲花 曾毅 陶喆 孙燕姿 许嵩 林宥嘉 窦靖童 黄子弘凡 石凯 汪东城 陈德修 阿兰 动力火车 艾娃·麦克斯 杰克·米勒 方锦龙 李延亮 吴彤 彩虹室内合唱团 阿达娃 陈铮宇 洪之光 李昂星 高桥洋树 XG 郭雅志
汪涵 沈梦辰 齐思钧 刘维 王勉 李莎旻子 宋木子 武艺 吴泽林 李宇春 许美静 龚琳娜 李玖哲
孙楠 石班瑜 姜瑰瑾 买宝瑶
毛阿敏 孙楠 韩红 黄绮珊 古巨基 陈楚生 王心凌 张淇 谭维维 胡彦斌 郁可唯 汪苏泷 周深 宋亚轩 何炅 李莎旻子
那英 凡希亚 孙楠 黄宣 艾热 白举纲 戴荃 李玖哲 李佩玲 斯丹曼簇
黄英 姜育恒 康磊 孙楠 杨宗纬 叶童 赵雅芝 赵照
张宇 邓紫棋 周笔畅 韩磊 罗琦 韦唯 曹格 张杰 茜拉 品冠 满文军 尤秋兴 颜志琳
普里茜拉·赖斯 普里茜拉·布亚尔 托马斯·德·阿劳若 英格丽·克卢格
安东尼·麦凯 哈里森·福特 丹尼·拉米雷斯 茜拉·哈斯 卡尔·鲁伯利 蒂姆·布雷克·尼尔森 吉安卡罗·埃斯波西托 豪莎·罗克莫雷 约翰内斯·豪克尔·约翰内森 威廉·麦克·麦库洛 平岳大 赫许·纳亚 里克·埃斯派耶 托德·艾伦·德金 达斯汀·刘易斯 蕾切尔·马卡里兰 蓬·库巴斯基 阿兰·波尔 阿娃·希尔 玛丽莎·香奈儿·汉普顿 塞巴斯蒂安·斯坦
吴亦凡 Kris Wu 杨幂 赵丽颖 靳东 华晨宇 邓伦 周笔畅 范冰冰 李咏 王嘉尔 古力娜扎 李宇春 马伊琍 徐帆 谢楠 韩三平 冯小刚 王中磊 雅琴 侯鸿亮 Hongliang Hou 张杰 白一骢 吴刚 黄梦莹 吴越 许娣 李一桐 王紫璇 李兰迪 代旭 张新成 高亚麟 迪玛希·库达依别列根 王源 王俊凯 易烊千玺 范伟 周延
王菲 何炅 黄渤 易烊千玺 任素汐 雷佳 黄晓明 郑钧 大张伟 马思纯 贾乃亮 韩雪 张亚东 萧敬腾 周笔畅 尹正 王雷 容祖儿 宋茜 佟大为 窦靖童 俞灏明 娄艺潇 迪玛希·库达依别列根 袁姗姗 张智霖 陈翔 郑伊健 郭采洁 周一围 张天爱 岳云鹏 古巨基 杜淳 李沁
林忆莲 谭晶 萧敬腾 迪玛希·库达依别列根 杜丽莎 光良 袁娅维 赵雷 张杰 林志炫 侧田 李健 张碧晨 彭佳慧 梁博
汪涵 韩红 孙燕姿 谭咏麟 蔡国庆 叶倩文 胡彦斌 迪玛希·库达依别列根 赵传 蔡健雅 尚雯婕
肖战 王鹤棣 范丞丞 迪丽热巴 白鹿
大张伟 张纯烨 佘诗曼 钟汉良 陈铭
唐九洲 齐思钧 谢依霖 王敬轩 韩家霖 周梁合
赵奕欢 李坤 朱城志 黄旭
程成 方琼
程潇 李汶翰 杜华 欧阳澄汐 龙韵竹
姜潮 麦迪娜 杜海涛 王丽坤 周洋
齐思钧 高浩森
邓萃雯 叶童 曹颖 彭小苒 陈德容
马雪阳 井胧 王敬轩 陈怡多 卞栎淳
柳岩 吴昕 黄菡 卢昱晓
张靓颖 黄子弘凡 周深 刘宇宁 薛之谦
演员：肖战 王鹤棣 范丞丞 迪丽热巴 白鹿
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演员：大张伟 张纯烨 佘诗曼 钟汉良 陈铭
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演员：唐九洲 齐思钧 谢依霖 王敬轩 韩家霖 周梁合
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