Le film est adapté d'une nouvelle de Daphne du Maurier publiée en 1952, mais Hitchcock ne garda que le titre et le concept des attaques d'oiseaux, demandant au scénariste Evan Hunter d'inventer de nouveaux personnages et une intrigue plus élaborée.
Le film s'inspire aussi d'un fait réel : le 18 août 1961, à Capitola/Santa Cruz en Californie, des oiseaux marins se sont mis à foncer sur les maisons et les voitures des habitants ; Hitchcock, qui possédait un ranch dans les monts Santa Cruz, se procura les articles de journaux relatant l'événement pour documenter son film. La cause réelle, une algue toxique intoxiquant les oiseaux, n'était pas connue à l'époque.
Avant Les Oiseaux, Hitchcock travaillait sur Pas de printemps pour Marnie avec le scénariste Joseph Stefano, un projet censé marquer le retour à l'écran de Grace Kelly, qui renonça finalement à sa carrière d'actrice devenue princesse de Monaco.
Hitchcock envisagea plusieurs scénaristes, dont Ray Bradbury, avant de choisir Evan Hunter (futur Ed McBain), qui accepta immédiatement de collaborer avec lui après avoir lu la nouvelle originale.
Hitchcock avait initialement imaginé terminer le film sur un fondu enchaîné montrant le Golden Gate Bridge entièrement recouvert d'oiseaux, mais cette idée fut abandonnée pour des raisons de coût et remplacée par une fin ouverte, volontairement sans carton « The End », bien qu'il ait finalement été contraint d'en ajouter un pour la sortie complète du film.
Hitchcock refusa de faire appel à une star pour incarner Melanie Daniels, fort du succès de Psychose tourné sans grands noms ; après avoir fait passer des essais à Pamela Tiffin, Yvette Mimieux, Carol Lynley et Sandra Dee, il choisit finalement une inconnue, Tippi Hedren, qu'il avait repérée dans une publicité télévisée diffusée pendant The Today Show.
Hitchcock fait sa traditionnelle apparition-caméo au début du film en tant qu'homme sortant du magasin d'animaux avec deux chiens en laisse, qui étaient en réalité ses propres Sealyham Terriers, nommés Geoffrey et Stanley.
Plus de 200 000 dollars ont été dépensés pour créer des oiseaux mécaniques, bien que la majorité des oiseaux visibles dans le film soient réels ; les mouettes furent capturées dans une décharge de San Francisco et les moineaux par John « Bud » Cardos, complétés par des oiseaux achetés en animalerie pour la scène de l'invasion de la maison.
Les effets spéciaux des attaques d'oiseaux ont été réalisés dans plusieurs studios différents (Disney, MGM, Fox, Universal) ; à Disney, l'animateur Ub Iwerks utilisa le procédé de « sodium vapor process » (écran jaune), plus précis que l'écran bleu pour éviter le phénomène de « fringing » dû au battement rapide des ailes des oiseaux. Le film comporte au total 370 plans truqués, le plan final étant un composite de 32 éléments séparés.
Hitchcock renonça à toute musique orchestrale traditionnelle et fit appel à Oskar Sala et Remi Gassmann pour concevoir une bande sonore électronique créée avec le Trautonium, un ancêtre du synthétiseur que le réalisateur avait découvert à la radio de Berlin dans les années 1920 ; Bernard Herrmann, compositeur habituel de Hitchcock, n'intervint que comme « consultant sonore ».
Le morceau de piano que joue le personnage de Tippi Hedren (le premier des Deux arabesques de Debussy) a en réalité été doublé au piano par le compositeur John Williams.
Tippi Hedren a affirmé avoir été blessée par des coupures au visage causées par une vitre brisée lors du tournage de la scène d'attaque dans la cabine téléphonique, déclarant avoir été trompée sur la logistique de la scène finale car des oiseaux réels avaient remplacé les oiseaux mécaniques au dernier moment.
Bien qu'ayant reçu des critiques mitigées à sa sortie, le film fut diffusé pour la première fois à la télévision américaine sur NBC le 6 janvier 1968 et devint alors le film le plus regardé de l'histoire de la télévision à cette date, dépassant Le Pont de la rivière Kwaï, un record battu seulement en 1972 par Love Story.
L'auteure de la nouvelle originale, Daphne du Maurier, n'apprécia pas le film car Hitchcock avait déplacé l'action d'une ferme anglaise des Cornouailles vers une paisible ville balnéaire du nord de la Californie.
Une suite télévisée sans lien direct, Les Oiseaux 2 : Le Réveil de la terreur, sortit en 1994 avec de nouveaux personnages ; le réalisateur Rick Rosenthal retira son nom du générique pour utiliser le pseudonyme hollywoodien Alan Smithee, et Tippi Hedren y reprit un rôle secondaire différent de son personnage original.
