Une nouvelle adaptation de The Worst Witch était en développement avec la BBC à partir de 2014, et Jill Murphy, auteure de la série de livres originale, a déclaré qu'elle espérait que la nouvelle série serait « formidable ».

Bella Ramsey, précédemment connue pour Game of Thrones, a été choisie pour le rôle de Mildred Hubble et a noté qu'elle trouvait des similitudes personnelles avec le personnage.

Bella Ramsey a quitté la série avant la quatrième saison pour des raisons de santé mentale et physique, Lydia Page reprenant le rôle de Mildred.

Le rôle de Maud Spellbody a été remanié entre les saisons : Meibh Campbell l'a joué dans la série 1 avant d'être remplacée par Megan Hughes à partir de la série 2, qui a dû passer deux auditions pour décrocher le rôle.

Tamara Smart a passé des auditions pendant quatre mois avant d'être choisie pour le rôle d'Enid Nightshade, décrivant le processus comme long et stressant mais passionnant.

Tallulah Milligan, qui joue Drusilla Paddock, est la fille de l'actrice Angela Griffin, connue pour Coronation Street et Waterloo Road.

La série a été tournée dans de véritables châteaux dont Peckforton Castle dans le Cheshire, en Angleterre, et Burg Hohenzollern dans les Alpes souabes, en Allemagne.

Pour sa deuxième série, le tournage a également eu lieu à Adlington Hall dans le Cheshire, utilisant son grand hall, sa galerie des ménestrels et la campagne environnante et les bois comme arrière-plans.

Bella Ramsey a décrit le tournage comme généralement bon mais a trouvé l'apprentissage des cascades difficile.