O filme é uma adaptação do jogo Tomb Raider, lançado em 1996 e que já foi adaptado para os cinemas em 2001 e 2003. Nas duas ocasiões, Angelina Jolie interpretava a personagem Lara Croft. Dessa vez, essa trama foi baseada no game de Tomb Raider de 2013.
Daisy Ridley, de Star Wars: O Despertar da Força (2015), foi cogitada para estrelar a trama. Emilia Clarke, Saoirse Ronan e Cara Delevingne foram outras consideradas para o papel.
Alicia Vikander fez questão de fazer todas as acrobacias que sua personagem exigia sem necessitar utilizar dublês para isso.
A Metro-Goldwyn-Mayer anunciou que conseguiu os direitos de Tomb Raider da Paramount Pictures em 2013, já que a Paramount não alcançou o sucesso desejado com Lara Croft: Tomb Raider - A Origem da Vida (2003).
Assim como Jolie, que ganhou um oscar na categoria de melhor atriz coadjuvante por Garota, Interrompida (1999), Alicia Vikander também conquistou o mesmo prêmio e na mesma categoria por sua atuação em A Garota Dinamarquesa (2015).
Dominic West já interpretou o pai de Alicia Vikander em Juventudes Roubadas (2014).
Junkie XL abandonou seu projeto em Liga da Justiça (2017) para na composição da trilha sonora deste filme.
Emily Carey, que interpreta Lara na juventude, também viveu a princesa Diana adolescente em Mulher-Maravilha (2017).
Kathryn Bigelow, Mimi Leder e Catherine Hardwicke estavam no topo da lista das possíveis diretoras para o filme.
Kristen Stewart recusou a proposta para protagonizar este filme.
Com o aumento do número de mulheres jogando videogames, a aparência de Lara foi mudando para se adaptar ao novo público, trocando as roupas mais justas e curtas por um visual mais confortável. Essa mudança se refletiu nas telonas, onde a protagonista utiliza roupas simples e que não marcam tanto o corpo quando comparada às de Tomb Raider interpretada por Angelina Jolie.