Água para Elefantes é baseado no livro homônimo de Sara Gruen, já traduzido para mais de 40 idiomas. Na época do lançamento, em 2006, esteve na lista dos mais vendidos do New York Times, posição que voltou a ocupar com a chegada do filme, em 2011. No Brasil, a publicação foi lançada pela editora Sextante.
O ator Sean Penn chegou a ser escalado para o filme, mas desistiu do projeto e Christoph Waltz entrou em seu lugar.
Scarlett Johansson recebeu uma proposta para interpretar a personagem Marlena, mas também recusou. Reese Witherspoon ficou com o papel.
Antes de Pattinson ser escolhido para viver Jacob Jankowski, os atores Channing Tatum, Andrew Garfield e Emile Hirsch fizeram testes para o papel.
O ator Hal Holbrook ficou viúvo um pouco antes do longa começar a ser filmado.
Em uma cena apagada do filme Feira das Vaidades (2004), Reese Witherspoon faz papel de mãe do personagem de Robert Pattinson. Em Água para Elefantes, eles fazem um casal de apaixonados.
O método da "estaca e corrente" é utilizado para adestrar elefantes. Preso ao chão com uma corrente de curto comprimento, o elefante se contorce até a pele de seus calcanhares se cortar. A memória dolorosa é usada para controlar o elefante durante sua idade adulta, mesmo tendo o animal força suficiente para se soltar. spoiler: A elefanta Rosie aceita ser adestrada por Jacob (Robert Pattinson), mas usa mesma estaca para matar August (Christoph Waltz).