Scorsese ha incontrato per la prima volta il libro di Herbert Asbury del 1928 The Gangs of New York nel 1970 e ha visto nei ritratti dei criminali del XIX secolo il potenziale per un'epopea americana sulla battaglia per la democrazia moderna.
Scorsese ha acquisito i diritti cinematografici del libro nel 1979, ma ci sono voluti vent'anni di sviluppo prima che il film entrasse finalmente in produzione nel 1999.
Nei primi giorni del progetto, Scorsese ha proposto il concetto alla sceneggiatrice Jay Cocks dicendole di 'pensarla come un western nello spazio', e la coppia ha considerato a un certo punto Malcolm McDowell per il ruolo principale e ha pensato di inquadrare la narrazione con citazioni di Bruce Springsteen.
Il progetto è rimbalzato tra più studi negli anni: Universal Pictures, poi Disney (il cui presidente Joe Roth lo ha rifiutato come troppo violento per un film brandizzato Disney), poi Warner Bros., 20th Century Fox, Paramount e MGM, che lo hanno tutti rifiutato prima che Harvey Weinstein di Miramax lo accettasse finalmente nel 1999.
Robert De Niro era a un certo punto destinato a interpretare Bill the Butcher durante una precedente fase di sviluppo con Universal Pictures nel 1991.
Durante i lunghi ritardi della produzione del film, gli attori Robert De Niro e Willem Dafoe hanno dovuto abbandonare la produzione a causa di conflitti di calendario con altri progetti.
La sceneggiatrice Jay Cocks è stata licenziata da Scorsese durante il processo di revisione di nove bozze per placare il produttore Harvey Weinstein, che era insoddisfatto della sceneggiatura di ripresa; Hossein Amini è stato successivamente incaricato di scrivere le ultime due bozze ma non è stato accreditato.
Poiché quasi nulla a New York City assomigliava ancora al suo aspetto del XIX secolo, la scenografa Dante Ferretti ha costruito più di un miglio di Lower Manhattan ricreata a metà del XIX secolo, inclusa la miseria dei Five Points, un tratto della riva del fiume East con due navi a vela completamente dimensionate e repliche di Tammany Hall e di un teatro cinese, interamente negli studi esterni di Cinecittà a Roma.
Per l'insieme dei Five Points, Ferretti ha ricreato l'aspetto del dipinto di George Catlin del 1827 dell'area.
La ripresa principale è andata dal 18 dicembre 2000 al 30 marzo 2001, e le visioni contrastanti tra Scorsese e il produttore Harvey Weinstein sulla lunghezza del film hanno trasformato la produzione stessa di tre anni in una storia mediatica, spingendo i costi del 25 per cento oltre il budget originale a più di 100 milioni di dollari.
L'insegnante di dizione Tim Monich ha evitato un accento irlandese generico e ha invece ricercato dialetti regionali distintivi; ha studiato una registrazione di cilindro di cera del 1892 di Walt Whitman che recita poesia, in cui Whitman pronunciava 'Earth' come 'Uth', per aiutare a ricostruire come probabilmente suonavano i newyorchesi nativi del XIX secolo, concludendo che probabilmente assomigliavano all'accento del tassista di Brooklyn della metà del XX secolo.
L'uscita del film è stata ritardata di oltre un anno, ufficialmente a causa delle sensibilità seguenti gli attacchi dell'11 settembre poiché l'inquadratura finale mostra ancora le torri del World Trade Center; i registi hanno considerato di rimuovere digitalmente o dissolversi le torri ma alla fine hanno deciso di lasciare l'inquadratura invariata.
Scorsese in seguito ha dichiarato che stava ancora girando scene supplementari già a ottobre 2002, il che contraddiceva la spiegazione ufficiale relativa all'11 settembre per il ritardo del film, e secondo quanto riferito ha considerato il ritiro dalla cinematografia dopo l'esperienza difficile della realizzazione del film.
Una versione workprint del film esaminata dalla critica Jeffrey Wells alla fine del 2001 era circa 20 minuti più lunga della versione cinematografica e mancava di narrazione; Scorsese presumibilmente ha detto agli amici che quella versione più lunga di tre ore e mezzo era quella con cui era più felice, nonostante il suo obbligo contrattuale di consegnare un taglio più breve a Miramax.
L'uscita originale del film era prevista per il 21 dicembre 2001, per qualificarsi per la 74ª edizione degli Academy Awards, ma i ritardi nella produzione l'hanno spinta indietro di un anno intero al 20 dicembre 2002.
La data di uscita è stata ulteriormente complicata da un conflitto di calendario con l'altro film di Leonardo DiCaprio, Catch Me If You Can; dopo negoziati che coinvolgevano DiCaprio, Weinstein e Jeffrey Katzenberg di DreamWorks, l'uscita di Capodanno di Gangs of New York è stata anticipata per evitare che i due film competessero direttamente.
Il personaggio Bill 'the Butcher' Cutting è stato ispirato da William Poole, un vero membro dei Bowery Boys, pugile con i pugni nudi e leader del movimento politico Know Nothing, anche se il vero Poole non proveniva dai Five Points, è stato assassinato quasi un decennio prima delle Rivolte della Leva, e non è noto che abbia effettivamente ucciso nessuno.
La grande battaglia tra bande del 1846 raffigurata all'inizio del film è fittizia, anche se una vera lotta tra i Bowery Boys e i Dead Rabbits avvenne nei Five Points il 4 luglio 1857, un evento non referenziato nel film.
La rappresentazione nel film di navi della marina che bombardano la città per soffocare le Rivolte della Leva del 1863 è completamente fittizia, e il caseggiato Old Brewery, mostrato in piedi sia nelle scene del 1846 che del 1862-63, è stato effettivamente demolito nel 1852.
