Army of the Dead est en développement depuis 2004. Il devait à l'origine être la suite de L'Armée des morts, le premier long-métrage de Zack Snyder. C'était alors Matthijs van Heijningen Jr., réalisateur du remake de The Thing en 2011, qui devait le mettre en scène, avant que le projet ne soit abandonné pendant plusieurs années.
Army of the Dead marque les débuts d'un univers étendu sur Netflix puisque deux autres projets dérivés sont attendus : un préquel, Army of Thieves, réalisé par Matthias Schweighöfer, avec notamment Jonathan Cohen au casting, et un spin-off en série animée intitulée Army of the Dead : Lost Vegas, une origin story centrée sur le personnage incarné par Dave Bautista.
Le comédien Chris D'Elia apparaît à l'origine au casting du film mais des accusations de harcèlement et d'agressions sexuelles sur mineures lui ont valu d'être évincé du long-métrage. Il a été remplacé par l'actrice Tig Notaro, qui a dû retourner une grande partie de ses scènes seule sur fond vert.