La cinéaste Catherine Corsini manifeste de plus en plus son goût pour les duos, souvent passionnels. Qu'il s'agisse de Les Amoureux (1993 ; Nathalie Richard et Pascal Cervo), de La Nouvelle Eve (1999 ; Karin Viard et Pierre-Loup Rajot) ou encore de La Répétition (2001 ; Emmanuelle Béart et Pascale Bussières), peu de ses films font exception. Et Mariées mais pas trop n'échappe à la règle : Emilie Dequenne et Jane Birkin en forment le haut d'affiche.
Catherine Corsini a voulu changer radicalement de genre après avoir réalisé le drame La Répétition : "J'avais envie de faire une comédie, de m'amuser avec un autre genre et des comédiens dans des situations drôles et décalées."
Catherine Corsini fait référence aux années 60 dans ce film avec des éléments de décor ou de costume : une vieille voiture, un yacht, des palaces, etc..Elle s'est également inspirée de certains films comme Arsenic et Vieilles Dentelles et a montré à Jane Birkin des films sombres comme La Veuve noire et Les Tueurs de la lune de miel pour développer le côté cruel de son personnage.
Le choix de Jane Birkin en grand-mère indigne ne s'est pas imposé tout de suite à l'esprit de Catherine Corsini qui avoue : "J'ai longtemps pensé prendre une actrice plus âgée avant de choisir Jane Birkin. Elle était tout juste "plausible" pour le rôle mais ça me plaisait de faire une "jeune" grand-mère." Autre difficulté pour Jane Birkin : incarner un personnage antipathique. Toujours selon la réalisatrice : "Il y avait toujours une douceur en elle et finalement, je trouvais que ce contraste rendait le personnage encore plus complexe."
Avant Mariées mais pas trop, Jane Birkin et Pierre Richard ont joué ensemble dans La Moutarde me monte au nez (1974) et La Course à l'échalote (1975).
Pierre Richard a composé la chanson Renée de ce film.