Film tersebut diproduksi oleh BBC Earth dan Evergreen Films dan diberi judul seperti serial mini dokumenter televisi 1999 dengan nama yang sama di BBC. Film tersebut, dengan biaya AS$80 juta, adalah salah satu produksi independen terbesar; urusan keuangan pada film tersebut diurus oleh Reliance Big Entertainment dan IM Global yang menyediakan studio utama. Mayoritas hak distribusi dijual kepada 20th Century Fox. Kru film memilih lokasi negara bagian A.S. Alaska dan di Selandia Baru, yang dipilih karena kemiripan tempat tersebut dengan suasana pada zaman dinosaurus pada jutaan tahun lalu. Animal Logic merancang dinosaurus animasi komputer tersebut dan memasukkannya ke dalam suasana aksi hidup.
Walking with Dinosaurs tayang perdana pada 14 Desember 2013 di Festival Film Internasional Dubai. Film tersebut dirilis di bioskop-bioskop dalam bentuk 2D dan 3D pada 20 Desember 2013.