Après le succès de 15 août, le réalisateur Patrick Alessandrin avait besoin d'enchaîner sur un autre projet et de se replonger dans un sujet très rapidement. C'est au Japon qu'il a rencontré Manuel Munz, le producteur de Bon plan et de Ni pour, ni contre (bien au contraire), qui lui a proposé le scénario de Mauvais esprit.
La grande difficulté du film a été de confier un véritable rôle à un bébé présent durant 45 minutes à l'écran. Le problème a été résolu en travaillant avec un story-board, en ayant recours à quelques effets spéciaux et en préparant les bébés qui ont été choisis au cours d'un casting qui a duré six mois.
Pour le personnage du bébé, Patrick Alessandrin a fait appel à plusieurs enfants. Ce dernier explique : "Entre la naissance et neuf mois, un bébé grandit vite, donc il a fallu passer par différents enfants. En revanche, pour les gros plans, c'est toujours le même bébé que l'on voit à l'écran."
Une crèche comptant entre dix et quatorze bébés était installée en permanence près du plateau du tournage. Un personnel qualifié, composé de pédiatres et de coachs spécialisés, s'occupait d'eux. Il fallait également compter avec la présence des parents.
Au départ, Patrick Alessandrin souhaitait tourner en France puisque le film est censé se dérouler à Paris, mais compte tenu de la législation française, il était impossible de faire jouer le bébé plus d'une heure par jour. Toute l'équipe s'est donc déplacée à Madrid, en Espagne, où la loi permet de travailler avec des bébés pendant quatre heures.
Mauvais esprit marque les retrouvailles de Thierry Lhermitte avec Clémentine Célarié. Tous deux ont auparavant été partenaires sur La Vengeance d'une blonde (1994) et Les Soeurs Soleil (1997).