En Luna Nueva, Kristen Stewart, Robert Pattinson, y Taylor Lautner retoman los roles de Bella Swan, Edward Cullen, y Jacob Black, respectivamente.
El director de la película, Chris Weitz, dijo con respecto a su filmación:
"El mundo extraordinario que Stephenie ha creado tiene millones de seguidores, y será mi deber proteger en representación de ellos los personajes, los temas y la historia que tanto aman. Esta no es una tarea para tomar a la ligera, y pondré todo mi esfuerzo en realizar una película hermosa que esté a la par de un libro hermoso."
La filmación de Luna Nueva comenzó el el 23 de Marzo de 2009 en Vancouver, Canadá. En Mayo, durante dos semanas, el rodaje tomó lugar en Volterra, Italia.
Con una producción de gran magnitud, Luna Nueva constituye la segunda adaptación cinematográfica de un libro de la saga Crepúsculo.