所属事務所（東宝芸能）の公式プロフィールにおける上白石萌歌さんの身長は163cmです。20代〜30代の日本人女性の平均身長が約158cmであることを考えると、平均よりも頭半分ほど高い、恵まれたプロポーションと言えます。
体重については公式には非公開となっていますが、モデル経験や映像作品で見せるシャープなフェイスライン、引き締まった手脚から推測すると、40kg台後半（46〜49kg前後）の美容体重〜モデル体重を維持していると見られます。単に細いだけでなく、ミュージカルやライブパフォーマンスで培った体幹の強さと健康的なしなやかさを兼ね備えている点が、彼女の立ち姿をより美しく際立たせています。
