Terrence Malick concluiu o roteiro de O Novo Mundo nos anos 70, mas iniciou sua produção apenas em 2004.
A escolha da atriz que interpretaria Pocahontas foi bastante difícil, com os produtores tendo entrevistado mais de duas mil atrizes para o papel, incluindo candidatas da América do Sul.
Para se preparar para filme, o ator Colin Farrell leu os sete livros escritos por John Smith ao retornar à Inglaterra.
Todos os atores tiveram que perder cerca de nove quilos em um mês, além de ter aulas de artilharia com as armas usadas na época.
Os atores que interpretaram os nativos americanos tiveram que aprender a linguagem algonquin. Atualmente, apenas 10 pessoas no mundo sabem falar nesta linguagem com desenvoltura, sendo que boa parte delas foi contratada para trabalhar no filme.
O diretor preferiu realizar as filmagens com a trilha sonora já inteiramente composta, ao invés de esperar que o filme ficasse pronto.
O forte de Virginia foi construído em 30 dias, o mesmo tempo gasto quando o forte original foi construído no século XVII, sem o uso de máquinas modernas.
O Novo Mundo foi inteiramente rodado com luz natural.