Antes de que Alicia Vikander fuera elegida, actrices como Megan Fox, Jennifer Lawrence, Olivia Wilde y Mila Kunis fueron rumoreadas para el papel de Lara Croft, pero todas lo rechazaron.

Se informó que Daisy Ridley fue considerada para el papel de Lara Croft, aunque ella lo llamó 'el rumor más loco' que había escuchado sobre sí misma.

Warner Bros. Pictures adquirió parcialmente los derechos cinematográficos de Tomb Raider de Paramount Pictures en enero de 2009 como un proyecto de turnaround, y MGM posteriormente compró la mitad de los derechos; la película fue la primera película de Tomb Raider no distribuida por Paramount.

El rodaje principal se llevó a cabo de enero a junio de 2017, comenzando en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, y terminando en Warner Bros. Studios, Leavesden en Hertfordshire, Inglaterra.

Wilton House cerca de Salisbury en Wiltshire sirvió como ubicación exterior para Croft Manor.

La secuencia de la cascada que involucraba el naufragio del avión de guerra fue filmada en un parque acuático en Lee Valley, construido para los Juegos Olímpicos de Verano de 2012, con metraje combinado de tomas realizadas en Sudáfrica.

El compositor Tom Holkenborg se comprometió con la película en junio de 2017 poco después de ser removido de la calificación de Justice League.

Para promover la película, Mattel lanzó una muñeca Barbie Black Label Collector esculpida a semejanza de Alicia Vikander como Lara Croft, diseñada por Bill Greening.

En el momento de su lanzamiento, Tomb Raider fue la película mejor reseñada basada en un videojuego en Rotten Tomatoes.

Una secuela planeada pasó por múltiples guionistas y directores—incluyendo Amy Jump, Ben Wheatley, y posteriormente Misha Green con el título de trabajo 'Tomb Raider: Obsidian'—antes de que MGM perdiera los derechos de la película en 2022, lo que llevó a Vikander a abandonar el papel.