Konštantín pozval všetkých 1800 biskupov kresťanskej cirkvi (asi 1000 na východe a 800 na západe), ale v skutočnosti sa na ňom zúčastnilo len 250 až 320 biskupov. Euzébius z Cézarey ich napočítal 250, Atanáz z Alexandrie 318 a Eustathius z Antiochie 270 (všetci traja boli na koncile prítomní). Neskôr Sokrates Scholasticus zaznamenal viac ako 300 a Evagrius, Hilarius, Jeroným a Rufinus 318.
Biskupi dostali bezplatnú cestu na koncil, ako aj ubytovanie. Títo biskupi necestovali sami; každý z nich mal povolenie vziať so sebou dvoch kňazov a troch diakonov, takže celkový počet účastníkov mohol byť vyšší ako 1 500. Eusébius hovorí o takmer nespočetnom zástupe sprevádzajúcich kňazov, diakonov a akolytov.
Tomuto koncilu sa pripisovala mimoriadna dôležitosť aj preto, že prenasledovanie kresťanov sa práve skončilo Milánskym ediktom cisárov Konštantína a Licinia z februára 313.
Východní biskupi tvorili veľkú väčšinu. Z nich prvé miesto patrilo trom patriarchom: Alexandrovi Alexandrijskému, Eustathiovi Antiochijskému a Makariovi Jeruzalemskému. Latinsky hovoriace provincie vyslali najmenej päť zástupcov: Marcus z Kalábrie z Itálie, Cecilián z Kartága z Afriky, Hosius z Córdoby z Hispánie, Nicasius z Dijonu z Galie a Domnus zo Stridonu z podunajskej provincie. Pápež Silvester I. sa nezúčastnil, pretože bol chorý, ale zastupovali ho dvaja kňazi.
Medzi pomocníkmi bol aj Atanáz Alexandrijský, mladý diakon a spoločník alexandrijského biskupa Alexandra. Atanáz nakoniec strávil väčšinu svojho života bojom proti arianizmu. Alexander z Konštantínopolu, vtedy presbyter, bol tiež prítomný ako zástupca svojho starého biskupa.