O Ibama apenas autorizou as filmagens nas zonas de amortecimento do parque. As reservas de proteção máxima não foram liberadas.
O roteiro de Casa de Areia levou dois anos para ser concluído.
Este é o 3º filme em que o diretor Andrucha Waddington e a roteirista Elena Soárez trabalham juntos. Os demais foram Gêmeas (1999) e Eu Tu Eles (2000).
A idéia de Casa de Areia nasceu a partir da fotografia de uma casa abandonada, parcialmente soterrada pela areia, localizada no Nordeste. A história desta foto foi narrada ao diretor Andrucha Waddington pelo produtor Luiz Carlos Barreto, que já tinha a intenção de fazer um filme sobre o tema.
Ainda antes do início das filmagens, integrantes da equipe de Casa de Areia visitaram 11 vezes os lençóis maranhenses. O objetivo era conseguir dados sobre as condições das estradas, o clima e como lidar com os cenários na areia.
Rodado inteiramente nos lençóis maranhenses, entre julho e setembro de 2004.
A pequena cidade de Santo Amaro, que faz fronteira ao Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses, serviu de base para a equipe de filmagem. A cidade tinha apenas uma pousada e outra em construção, antes do início das filmagens. A equipe de Casa de Areia adiantou as obras inacabadas e ainda alugou 32 casas.
Trata-se da 1ª vez em que Fernanda Montenegro e Fernanda Torres, mãe e filha na vida real, contracenam juntas em um filme.
Em vários momentos os jipes usados pela equipe de filmagem tiveram problemas mecânicos ou atolavam nas dunas. A situação chegou a tal ponto que, em um único dia, 10 jipes enguiçaram.