Le film a été tourné en 53 jours, du 18 août au 31 novembre 2009, en 657 plans et avec 500 à 600 figurants.
Alain Riviéri, 1er assistant réalisateur rapporte : "Trouver un hôpital qui accueille le tournage alors que tout le monde parlait de la grippe A n’a pas été facile. Le risque, c’était que l’établissement soit réquisitionné au moment du tournage pour cause de pandémie. Heureusement, tout s’est bien passé !"
De septembre à novembre 2009, l’équipe a dû jongler avec les caprices de la météo, lesquels ont posé des problèmes de raccords (soleil le matin, pluie l’après-midi) lorsque le découpage d’une même scène couvrait la journée entière.
Le décor principal du film (le canal) se trouve à Château Landon en Seine-et-Marne. C'est la première fois qu'un long-métrage y est tourné.
Sabine Azéma a pris des cours d’accordéon chromatique et diatonique pendant plusieurs semaines avant le tournage en vue de la préparation de certaines scènes du personnage de Jeanne.
A propos de la dyslexie du personnage de Constant, Isabelle Mergault confie : "J’écrivais parfois les dialogues normalement puis je me demandais comment les déstructurer. D’autres fois, je les écrivais directement transformés. C’était amusant à faire. Je n’avais pas de règle précise. Le but, c’était que les spectateurs comprennent sans sous-titres."
Dans Donnant, donnant, on retrouve l'atmosphère campagnarde du premier film d'Isabelle Mergault, Je vous trouve très beau, avec Michel Blanc.
Pour jouer son personnage qui perd en partie l'usage de la parole et mélange les mots, Daniel Auteuil a rencontré de vrais personnes touchées par la maladie.
Pendant sa production et son tournage, le titre du film était "Un homme très recherché".
L'actrice roumaine Medeea Marinescu tenait déjà un rôle dans le premier film réalisé par Isabelle Mergault : Je vous trouve très beau (2006).
"Je souhaitais raconter l’histoire d’un étranger qui arrive dans un petit village où les gens sont endormis, où les femmes n’ont plus du tout envie d’être coquettes, où les hommes leur parlent mal, où les couples ne se regardent plus. Sans le vouloir, cet étranger va réveiller tout le monde", confiait Isabelle Mergault sur Cinemovies.fr.
Donnant, donnant est le troisième film réalisé par Isabelle Mergault après Je vous trouve très beau (2005) et Enfin veuve (2008).