O filme é uma celebração ao 30º aniversário da criação dos personagens.
Os capangas Bebop e Rocksteady estavam na primeira versão do roteiro, mas foram excuídos posteriormente. Mas eles não são carta fora do baralho: a intenção é utilizá-los numa possível sequência.
Raphael tem "Mikey esteve aqui" rabiscado em seu caso - só que em japonês, por isso ele não sabe que se trata de uma pegadinha do irmão Michelangelo.
O Mestre Splinter é interpretado por Danny Woodburn, ator que mede apenas 1 metro e 20 centímetros, aproximadamente. A opção tinha como objetivo manter a fidelidade com os quadrinhos originais de TMNT na Mirage Comics, em que o rato humanoide era bem mais baixo que seus filhos de criação.
Originalmente, Michelangelo trazia uma corrente de ouro em seu pescoço, o que gerou muitas críticas de quem achou tratar-se um estereótipo ofensivo a pessoas negras norte-americanas. O item foi então substituído digitalmente por um colar de concha, representando, assim, o gosto por surf e skate de Mikey.
Whoopi Goldberg, intérprete de Bernadette Thompson (a chefe da April) nesse novo filme, declarou que ter sido aceita no projeto era a realização de um objetivo de uma vida inteira: "Minha filha era um grande fã do desenho animado original, de modo que, quando o filme original foi anunciado, ela quis que eu estivesse nele", disse Whoopi, que se ofereceu para um papel e não conseguiu em nenhum deles. Foi então que ela soube da realização de um novo filme das Tartarugas Ninja, voltou a demonstrar interesse em participar do projeto e, para sua surpresa, conseguiu o papel.
Os realizadores citam Os Vingadores (2012) e os filmes de artes marciais Lutar ou Morrer (1994) e Operação Invasão (2011) como referências nas cenas de ação.
O casting dos atores que compõem o Foot Clan aconteceu durante a celebração do 25º aniversário das Tartarugas Ninja, em Los Angeles, e foi feito somente com pessoas comuns, fãs do desenho.
Anna Kendrick, Jane Levy e Elizabeth Olsen concorreram para o papel de April O'Neill. A musa Megan Fox ficou com o papel.
A origem alienígena das Tartarugas Ninja nesse reboot rendeu ao produtor Michael Bay duras críticas de todos os lados, inclusive do dublador de Michelangelo na saga original, Robbie Rist. Por outro lado, os colegas d eelenco Brian Tochi (Leonardo), Corey Feldman (Donatello) e Judith Hoag (April O'Neill) apoiaram a novidade. Mais tarde, Rist recuou em sua posição afirmando que não devia ter questionado tal opção uma vez que Bay faz muito mais dinheiro no cinema do que ele.
Erich Sachs é a versão anglicizada de Oroku Saki, nome oriental original do Destruidor nos quadrinhos.
Há uma cena em que Vernon está em seu apartamento e, antes de April (Megan Fox) chamá-lo, ele é visto fazendo um sanduíche de mostarda e queijo. De acordo com Will Arnett, seu intérprete, aquela é uma homenagem a seu personagem Arrested Development, que, na quarta temporada, prepara o mesmo estranho sanduíche.
Brett Ratner (Hércules) surgiu como o nome mais cotado para dirigir o filme. No fim das contas, coube a Jonathan Liebesman a função.
A jaqueta amarela que Megan Fox utiliza é referência à cor do traje de April no desenho.