La divisione Screen Gems di Sony Pictures annunciò un remake di RoboCop già alla fine del 2005, ma il progetto fu fermato un anno dopo.

Darren Aronofsky era stato inizialmente ingaggiato per dirigere il film, con David Self come sceneggiatore, per un'uscita inizialmente prevista nel 2010.

Lo sceneggiatore Harlan Ellison confermò che lui e Josh Olson erano stati contattati per scrivere la sceneggiatura, ma entrambi rifiutarono l'offerta.

Dopo il successo di Avatar, la presidente dell'MGM Mary Parent voleva una versione 3D del nuovo RoboCop, ma il progetto rimase fermo a causa dei problemi finanziari dello studio e dei disaccordi con Aronofsky.

José Padilha fu ingaggiato come regista nel marzo 2011 in sostituzione di Aronofsky, principalmente per il suo successo commerciale con Elite Squad e Elite Squad: The Enemy Within.

Per il ruolo principale furono inizialmente considerati A-list come Tom Cruise, Johnny Depp e Keanu Reeves, seguiti da Michael Fassbender, Matthias Schoenaerts e Russell Crowe, prima che Joel Kinnaman fosse scelto nel marzo 2012.

Hugh Laurie avrebbe dovuto inizialmente interpretare il CEO di OmniCorp, ma si ritirò; anche Clive Owen era in considerazione prima che Michael Keaton ottenesse il ruolo.

Edward Norton, Sean Penn, Gael García Bernal e Rebecca Hall furono rispettivamente considerati per i ruoli che infine andarono a Gary Oldman, Samuel L. Jackson, Michael K. Williams e Abbie Cornish.

Douglas Urbanski, che interpreta il sindaco Durant, normalmente non è un attore ma è da decenni il manager e partner produttivo di Gary Oldman.

Le riprese ebbero luogo a Toronto, Vancouver e Hamilton in Canada, con location aggiuntive a Detroit negli Stati Uniti; a Hamilton le strade furono chiuse cinque notti da mezzanotte a sette di mattina.

Il regista Fernando Meirelles rivelò che Padilha gli telefonò durante le riprese per dirgli che stava vivendo 'la peggiore esperienza della sua vita' e che di ogni dieci idee nove venivano scartati.

La tuta originale di RoboCop disegnata da Rob Bottin fu completamente riprogettata; le prime reazioni furono negative e il nuovo costume fu paragonato al costume da Batman di Christian Bale nei film The Dark Knight.

Il compositore Pedro Bromfman, che aveva precedentemente collaborato con Padilha ai film Elite Squad, combinò sintetizzatori con un'orchestra di 80 elementi e utilizzò strumenti insoliti come cuíca, berimbau, water phone e persino un trapano elettrico per rappresentare sonoramente la trasformazione di Murphy in cyborg.

Bromfman rese omaggio anche al tema della colonna sonora originale di Basil Poledouris del 1987.

Nancy Allen, che interpretò Anne Lewis nella trilogia originale, dichiarò di non aver apprezzato il remake e criticò la mancanza di idee originali a Hollywood, affermando che non si dovrebbero rifare film iconici.

Per celebrare l'uscita dei media home, Detroit organizzò il 3 giugno 2014 una 'RoboCop Day', in cui RoboCop si fece fotografare con i fan e lanciò la palla d'inizio a una partita dei Detroit Tigers.