Ketika Casino Royale diumumkan sebagai film James Bond berikutnya pada akhir tahun 2005, penggemar James Bond sangat ingin melihat apa yang dilakukan pembuat film dengan cerita pertama Ian Fleming, tetapi juga khawatir mereka akan mengacaukannya. Lagi pula, mereka telah menunggu bertahun-tahun untuk membuat film dengan benar dan MGM baru diberikan hak syuting pada tahun 1999 setelah pertarungan hukum dengan Sony; Fleming telah menjual haknya secara terpisah dari buku-buku lainnya, begitulah versi komedi dibuat pada tahun 1967 Wg77.
Sementara novel asli oleh Ian Fleming terjadi sepenuhnya di Prancis utara, harapan penonton untuk melihat lebih banyak dunia dengan agen rahasia favorit mereka berarti bahwa Casino Royale tidak akan pernah sepenuhnya diatur di satu tempat.
Saat memindahkan cerita sentral dari Prancis ke Montenegro memberikan beberapa elemen klasik yang memiliki tampilan dan nuansa yang tepat untuk film James Bond modern, plotnya juga diperluas secara signifikan. Dan untuk mengakomodasi plot yang diperluas ini, penulis menambahkan banyak lokasi baru dan lama ke dalam film James Bond.
Syuting awal dimulai pada akhir Januari 2006 di Praha. Mayoritas syuting studio dilakukan di Barrandov Studios, yang berlokasi di kota, sebelum produksi dipindahkan ke New Providence dan Paradise Island di Bahama untuk lokasi syuting. Selain tampil sebagai dirinya sendiri, New Providence juga tampil sebagai Madagascar; James Bond dikirim setelah pembuat bom dan adegan aksi spektakuler yang melibatkan dia merobek pembuat bom yang ahli dalam parqour, atau lari bebas, dan mereka terlibat dalam melompat dari derek menara. Nyatanya aksi itu dilakukan secara nyata, dengan kabel dilepas secara digital dari tali pengaman stuntmen.
Pemeran dan kru kembali ke Republik Ceko pada bulan April dan syuting di lokasi di Praha, Plana, Loket, dan akhirnya Karlovy Vary pada Mei 2006. Kota ini terkenal di dunia sebagai kota spa dan spa digunakan sebagai eksterior Casino Royale, sedangkan “Hotel Splendide” sebenarnya adalah Grandhotel Pupp.
Syuting lokasi selanjutnya kemudian dilakukan di Italia pada bulan Mei dan Juni. Lokasi utamanya adalah Venesia, tetapi adegan juga diambil di Villa del Balbianello, Danau Como, dan Villa la Gaeta, dekat Menaggio.
Kembali ke Inggris, adegan Uganda dari awal film difilmkan di Black Park dan kemudian dikembalikan ke studio Pinewood untuk menyelesaikan pembuatan film. Akhirnya pada 21 Juli 2006 Casino Royale di dapat. Namun, hanya beberapa hari kemudian Panggung 007 terbakar habis dan harus dibangun kembali dari awal.