L'intrigue de Paris, Texas se passe au Texas et en Californie. Le tournage s'est déroulé dans ces deux états américains, et notamment à Houston et à Los Angeles, comme dans le film. Par ailleurs, le restaurant qu'appelle Travis au téléphone depuis la maison de Walt est véritablement situé à Cabazon et non à San Bernadino, quelques 45 miles plus loin. Certaines scènes furent également filmées à l'aéroport de Burbank (Californie), à celui d'El Paso (Texas), ainsi que dans le désert Mojave et au Nouveau-Mexique.
Sam Shepard et L.M. Kit Carson sont les auteurs du scénario de Paris, Texas. Sam Shepard est plus connu pour ses performances d'acteur, notamment dans L'Etoffe des heros (1983, Philip Kaufman) et La Chute du faucon noir (2001, Ridley Scott). Aux Etats-Unis, il est un dramaturge et un metteur en scène de théâtre réputé. Kit Carson, tout autant acteur que scénariste et producteur, a notamment participé à l'écriture d'A Bout de souffle made in USA avec François Truffaut et Jean-Luc Godard.
L.M. Kit Carson a co-écrit le scénario de Paris, Texas. C'est son fils, Hunter Carson, qui joue le rôle d'Hunter dans le film. Il s'agissait pour le jeune garçon de son tout premier rôle, alors qu'il n'avait que neuf ans. C'est à peine plus vieux qu'on le retrouvera en 1986 dans L'Invasion vient de Mars, de Tobe Hooper.
Durant la séquence à l'aéroport texan, Walt Henderson, joué par Dean Stockwell, est au téléphone avec sa femme. On peut alors entendre dans le haut-parleur l'annonce suivante : "Un message pour Joy Stockwell, Joy Stockwell. Austin va arriver d'une minute à l'autre". Joy n'est autre que la femme de Stockwell et Austin, leur fils, né pendant la production du film.
Anatole Dauman, producteur d'origine polonaise, se spécialise dès ses débuts dans le film d'auteur. En 1984, il produit Paris, Texas de Wim Wenders. Il retrouve le réalisateur en 1987 pour Les Ailes du desir. Nastassja Kinski apparaît pour la première fois au cinéma en 1974 dans Faux mouvement de Wim Wenders. Elle a alors 14 ans. Elle retrouve le réalisateur dix ans plus tard pour Paris, Texas. L'actrice jouait exceptionnellement dans quatre films différents cette même année 1984 : on avait pu la voir dans Infidèlement vôtre, "l'hôtel New Hampshire" et dans Maria's Lovers.
Paris, Texas est le film préféré de Harry Dean Stanton parmi toutes les productions dans lesquelles il a joué. Il était à l'époque déjà apparu dans pas moins de 48 longs-métrages, sans compter ses nombreux rôles télévisuels. Pourtant, l'acteur ne prononce pas un mot avant la 26ème minute du film, incarnant un personnage pour le moins hors-norme.
John Lurie a travaillé à plusieurs reprises avec Jim Jarmusch. Il joue notamment dans Stranger than Paradise (1984) et Down by Law (1986), films dont il a également composé la musique. Il tient un second rôle dans Paris, Texas. De grands noms de la musique clamèrent par la suite que le film était définitivement leur préféré, tels Kurt Cobain et Elliott Smith. Quant au compositeur Ry Cooder, il reprit le blues du guitariste Blind Willie Johnson, "Dark Was the Night" comme thème pour le film de Wenders dont il dirigea la bande originale. Il retrouve le cinéaste en 1997 pour The End of Violence. Un an plus tard, les deux hommes travaillent à nouveau ensemble pour Buena Vista Social Club, dans lequel Cooder apparaît dans son propre rôle en plus d'enregistrer la musique du film.
Wim Wenders a tourné Paris, Texas dans l'ordre chronologique, c'est-à-dire en suivant le déroulement de l'intrigue. Habituellement, les scènes d'un film sont tournées dans le désordre et l'histoire est remise dans le bon ordre lors du montage.
Robby Müller est le chef opérateur attitré de Wim Wenders. Les deux hommes ont notamment travaillé ensemble pour Faux mouvement (1974), L'Ami américain (1977) ou encore Paris, Texas. Directeur de la photographie reconnu, il a également travaillé sur plusieurs films de Jarmusch, notamment Dead Man et Ghost Dog, ainsi que pour Lars von Trier dans Breaking the waves et Dancer in the dark.
Sur le tournage de Paris, Texas, l'assistante de Wim Wenders n'est autre que Claire Denis. Le réalisateur fait à nouveau appel à elle pour Les Ailes du desir (1987). Par la suite, elle réalisera ses propres films. On lui doit notamment Beau travail (1999) et Vendredi soir (2001).
Paris, Texas est une co-production anglaise, française et allemande. Le film bénéficie d'un casting international : aux côtés des acteurs américains Harry Dean Stanton, Dean Stockwell, et Hunter Carson, on retrouve une actrice allemande, Nastassja Kinski, et une Française, Aurore Clément.
Wim Wenders affectionne tout particulièrement le road movie. Rien d'étonnant, donc, à ce que sa société de production berlinoise s'appelle Road Movie Filmproduktion. Avant Paris, Texas, Wenders réalise un tryptique sur le thème de l'errance. Les trois films en sont Alice dans les villes (1973), Faux mouvement (1974) et Au fil du temps (1975). Le réalisateur allemand s'est par ailleurs toujours intéressé à la culture américaine, qu'il s'agisse des personnages de Walt Disney ou du pop art, en passant par Chaplin. Il tourne régulièrement aux Etats-Unis et le décor sert toujours son propos : Paris, Texas montre la quête d'identité d'un individu du désert texan aux grandes villes californiennes. The End of Violence (1997) fait état de la banalisation de la violence dans la culture américaine et The Million Dollar Hotel témoigne de l'exclusion des marginaux dans cette société.
En 1984, Paris, Texas est projeté en sélection officielle au festival de Cannes. Le film remporte la Palme d'or, le prix de la Critique Internationale et le prix Oecuménique. En 2014, soit trente ans après la sortie du film, sa version restaurée est de nouveau projetée au festival de Cannes, au sein de la sélection Cannes Classics.
Le film fait partie de la sélection Cannes Classics 2024.