La telenovela está basada en el cuento clásico 'El patito feo' de Hans Christian Andersen, aunque incorpora numerosas referencias a películas de culto del cine de la década de 2000.

La serie fue creada por Alejandro Stoessel, Mario Schajris y Marcela Citterio, siendo la primera ficción infanto-juvenil producida por Ideas del Sur en asociación con Televisa.

Las grabaciones comenzaron en febrero de 2007 en localizaciones naturales de Bariloche y Buenos Aires, utilizando los estudios de Central Park en Martínez, además de exteriores como el Estadio Alberto J. Armando, el Estadio Más Monumental, el Monumento de los Españoles y el Auditorio Nacional de México.

El título internacional de la serie, Patty's World, fue traducido a distintos idiomas según el país de emisión, como Il Mondo di Patty en Italia, O Mundo de Patty en Portugal, Bota e Patit en Albania o Le Monde de Patricia en Francia.

Patito Feo logró que una producción latinoamericana superara por primera vez a las clásicas producciones estadounidenses de Disney Channel, consiguiendo más audiencia que series como That's So Raven o Wizards of Waverly Place.

El episodio final de la serie batió récords históricos en Disney Channel España, alcanzando un 31.4% de cuota de pantalla entre niños de 4 a 12 años y superando en audiencia a partidos de fútbol de primera división emitidos en el mismo horario.

A pesar de su éxito, la serie recibió críticas por glamorizar a las antagonistas Las Divinas, un grupo de chicas bellas y crueles que resultaron más populares entre las jóvenes que la propia protagonista, lo que llevó a la revista argentina Noticias a titular una portada 'El triunfo de la discriminación'.

Tras su despido a finales de 2008, el creador Alejandro Stoessel demandó a Ideas del Sur reclamando parte de las ganancias de Patito Feo, lo que provocó la cancelación de una nueva gira latinoamericana y de una gira europea que también gozaba de gran popularidad.

Florencia de la V, actriz trans, participó en la serie interpretando a Laisa Roldán y a la Directora Sofía, convirtiendo a Patito Feo en la primera telenovela infantil-juvenil con una actriz trans en su reparto y la primera serie de Disney Channel en dar visibilidad al colectivo LGBT; su presencia generó controversia entre grupos conservadores y fue censurada en la emisión de Disney Channel Italia.

Se estima que existen más de 20 capítulos exclusivos de la segunda temporada producidos para Disney Channel internacional que nunca se emitieron en Canal 13 de Argentina ni se incluyeron en los DVD comercializados, por lo que son considerados actualmente contenido perdido (lost media).