Le directeur de la photographie William Lubtchansky et l'actrice Veronique Silver sont tous les deux décédés en 2010, à seulement deux mois d'intervalles.
"Tu te comportes comme si tu étais un policier et moi un voleur", affirme Fanny Ardant. Cette phrase est un clin d’oeil à Alfred Hitchcock, à qui François Truffaut portait une immense admiration.
La phrase qui clôture le film, "ni avec toi ni sans toi", est devenue une des répliques les plus connues du cinéma français.
Le film a été tourné à Grenoble.
Pendant de nombreuses années, un remake américain de La Femme d’à côté a été envisagé. En 2007, Taylor Hackford, le réalisateur de Ray, avait même annoncé la venue imminente du film sur les écrans, mais pour diverses raisons, le projet n'a pas abouti.
Le film dont parle Bernard lorsqu'il rencontre Odile pour la première fois est L' Inconnu de Tod Browning.
François Truffaut a décidé d'écrire le scénario après avoir vu Gérard Depardieu et Fanny Ardant côte à côte lors de la cérémonie des César de 1981.
La Femme d'à côté marque la seconde collaboration de suite entre François Truffaut et Gérard Depardieu après Le Dernier métro.
Fanny Ardant fut nommée au César de la meilleur actrice et Veronique Silver a celui de la meilleur actrice dans un second rôle.
Le film a été tourné après Le Dernier métro, fresque sur l’Occupation allemande. François Truffaut souhaitait revenir à une histoire intime, simple, une relation de couple d'apparence banale, avec un parti pris de recul et de neutralité. Le metteur en scène explique : "Après Le dernier métro, qui mettait en présence six ou sept personnages d’importance égale, j’ai voulu revenir à la discipline inverse avec une histoire plus serrée construite autour d’un couple."
Fanny Ardant, présente au générique de La Femme d'à côté et de Vivement dimanche !, fut la dernière compagne de François Truffaut.
Georges Delerue était le compositeur favori de François Truffaut. Il a notamment composé la musique du Dernier métro, de La Nuit américaine et de Vivement dimanche !.
La Femme d'à côté est l'avant dernier film de François Truffaut.