Una adaptación cinematográfica de Matilda the Musical fue reportada por primera vez en noviembre de 2013, con el director Matthew Warchus y el guionista Dennis Kelly destinados a regresar de la producción teatral.

Antes de que se confirmara esta película de acción real, Netflix también anunció en noviembre de 2018 planes para una serie animada de Matilda como parte de una 'serie de eventos animados' que cubre varios libros de Roald Dahl.

Ralph Fiennes fue originalmente elegido para el papel de Miss Trunchbull en mayo de 2020, pero fue reemplazado posteriormente por Emma Thompson, anunciado en enero de 2021.

El papel de Miss Trunchbull ha sido convencionalmente interpretado por actores hombres en el teatro, haciendo que el casting de Emma Thompson sea una partida de la tradición.

Alisha Weir fue elegida para el papel principal después de dar lo que el director Matthew Warchus llamó 'una audición inolvidable', y más de 200 niños fueron elegidos para interpretar al resto del cuerpo estudiantil de Crunchem Hall.

El rodaje estaba originalmente planeado para agosto a diciembre de 2020 pero fue pospuesto a primavera de 2021 debido a la pandemia de COVID-19.

La fotografía principal tuvo lugar principalmente en Shepperton Studios en Surrey, con Bramshill House, una mansión jacobea catalogada como Grado I en Hampshire, utilizada como Crunchem Hall, y Denham, Buckinghamshire utilizada para las escenas del pueblo natal de Matilda.

Tim Minchin, quien escribió las canciones originales para el musical teatral, regresó para componer nuevas canciones específicamente para la película, mientras que Christopher Nightingale, el compositor incidental del espectáculo teatral, regresó para musicalizar la película.

Mara Wilson, quien protagonizó la adaptación cinematográfica de Matilda de 1996, bromeó antes de que se hiciera esta versión que podría tener un cameo, mientras que el director Danny DeVito expresó por separado interés en una secuela protagonizada por la hija de Matilda.