Jackie Chan ha accettato di partecipare al film a condizione di avere un ruolo più che minore, ma in seguito si è ritirato a causa di conflitti di calendario.

Bruce Willis non ha ripreso il suo ruolo di Mr. Church presumibilmente a causa di una disputa salariale: gli era stato offerto 3 milioni di dollari per quattro giorni di riprese in Bulgaria ma ne voleva 4 milioni.

Steven Seagal è stato proposto per un ruolo nel terzo film, ma Sylvester Stallone in seguito ha confermato che Seagal non sarebbe stato parte del cast.

Il produttore Avi Lerner ha dichiarato che Nicolas Cage era stato ingaggiato per il potenziale seguito e che i produttori hanno provato a far tornare Mickey Rourke e si sono rivolti a Clint Eastwood per nuovi ruoli, anche se nessuno di loro è finito nel film.

Le riprese principali si sono svolte dal 19 agosto al 22 ottobre 2013, in Bulgaria, in gran parte presso lo studio cinematografico Nu Boyana di Sofia.

Jason Statham è sopravvissuto a un incidente sul set quando i freni del camion che stava guidando si sono guastati, causandone il precipizio nel Mar Nero, secondo il co-protagonista Terry Crews.

Il film è stato illegalmente trapelato online tre settimane prima dell'uscita cinematografica ed è stato scaricato più di 189.000 volte nelle prime 24 ore, raggiungendo un numero stimato di 2 milioni di download entro una settimana.

A differenza dei primi due film di Expendables con rating R, questo capitolo è stato tagliato per ottenere una classificazione PG-13 dopo che l'MPAA inizialmente gli aveva assegnato un rating R, una decisione che Stallone in seguito ha definito un 'errore terribile'.

Kelsey Grammer ha vinto il Golden Raspberry Award per il Peggior Attore Non Protagonista per il suo ruolo nel film, mentre Mel Gibson e Arnold Schwarzenegger sono stati anche loro nominati nella stessa categoria.

Al Festival di Cannes del 2014, Millennium Films ha ospitato un evento promozionale in cui il cast ha guidato carri armati lungo la Croisette di fronte all'Hotel Carlton.