Все актеры, играющие оборотней-квилетов, самые настоящие индейцы. На кастинге каждый из них показывал Крису Вайцу специальные документы, подтверждающие их индейское происхождение. Бронсон Пеллетье происходит от племени Кри-Метисов, Чэск Спенсер - Лакоты, Алекс Мераз - Перепеча, Киова Гордон - Хуалапаи, Тайсон Хаусмен - Кри.

Прослушиванием актеров на роли квилетов занималась Рене Хейнс, работавшая кастинг-директорам на таких известных фильмах о жизни индейцев как «Танцующий с волками» и «Похороните мое сердце в Вундед Ни».
Крис Вайц долгое время уговаривал Майкла Шина принять участие в фильме (поначалу Шин не хотел играть в «Новолуние»), свою настойчивость Вайц мотивировал так: «С виду Майкл добрый и дружелюбный, но на самом деле он таит в себе угрозу».

Разработка «Новолуния» началась в декабре 2008 года. Съемки стартовали в Ванкувере в конце марта, далее они переместились в Монтепульчано (Италия).

Саундтрек к фильму написал Александра Деспла, ранее он уже работал с Крисом Вайцем, сочинив музыку для его предыдущей ленты «Золотой компас».

В сценах, где Белла и Элис едут в желтом порше, Эшли Грин время от времени подменял каскадер-мужчина. Для этого ему приходилось надевать такой же парик, как у Грин, а так же бандану и перчатки.
В Mонтепульчано создатели «Новолуния» нашли две нужные модели порше. Но машины не были абсолютно одинаковыми: у одной окраска колодки была желтой, а у другой - красная. Пришлось потратить 5800 евро, чтобы покрасить в красный эту маленькую деталь.

Изначально предполагалось, что через площадь и фонтан в Италии будет бежать дублерша Кристен Стюарт, кроме тех сцен, где необходимы крупные планы, но актриса изъявила желание сделать все сама.

Для массовки в сцене на площади было привлечены более 1300 жителей Mонтепульчано.

При написании сценария к «Новолунию» Мелисса Розенберг внесла некоторые изменения в книжный сюжет. Например, добавила эпизод, где Белла решает прокатиться на мотоцикле в Порт-Анджелесе, чтобы «момент был по-настоящему значимым», а также потому что впоследствии мотоциклы станут важной частью ее отношений с Джейкобом. Еще одно отступление от оригинала - вместо того, чтобы бежать к грузовичку и поехать домой сразу после того, как она увидела на поляне оборотней, Белла выбегает из леса и сразу же рассказывает Чарли об этом; изменения должны сделать сцену более эффектной. Так же в сцене битвы у Волтури Эдвард падает на мраморный пол, его непробиваемая кожа поранена, но раны мгновенно заживают. Крис Вейц говорил об этом со Стефани Майер, и получил ее одобрение, все идеи и вопросы всегда обсуждались с писательницей.

Дом Калленов в «Новолуние» другой; чтобы не было заметно расхождений, действия происходят в других частях дома, а не в тех, что уже использовались в первом фильме.

Татуировки, которые носят оборотни, были взяты из историй, услышанных дизайнером Дэвидом Брисбеном во время посещения резервации Квилетов. Было сделано шесть вариантов тату, как в черном цвете, так и в красном. В итоге остановились на той черной, которую мы можем видеть на плечах у волков.
Для съемок волков использовались их модели в натуральную величину. Каждая весила 20-30 фунтов и сбоку имела отверстие, чтобы было удобней их переносить.

Базовой моделью был волк Джейкоба, все остальные создавались на его основе. Но при этом каждый оборотень имеет отличительную особенность, присущую актеру, который его сыграл. Например, Сэм - большой и черный, Пол - наиболее мускулистый и агрессивный, Эмбри - худой и небольшого роста. Аниматоры изучали повадки настоящих волчьих стай, чтобы лучше понять, как создавать волков для фильма.

Гардероб Калленов был усовершенствован. Крис Вейц решил, что в «Сумерках» они очень выбивались по цветовой гамме из остальных людей в городе. Поэтому палитру сделали богаче, оставив доминирующими цвета холодные, убрав пастель, но добавив стального серого и голубого. Мэйкап также был изменен, он стал более прозрачным, а не таким насыщенно белым, как в первом фильме. Поменяли и парики, но здесь не было особенно где развернуться, так как «Сумерки» задали тон, и нужно было не отступать от уже показанных причесок. В первом фильме у Никки Рид (Розали) были высветленные волосы, а в «Новолунии» она носит парик. Также поменялся парик Лорана, с синтетического на сделанный из натуральных человеческих волос.
В 1800 году Волтури облачены в светлые одежды, а в настоящем времени они все в черном, что показывает их нынешнее положение и власть.

Изначально получилась трехчасовая версия фильма. Поэтому монтажерам пришлось урезать продолжительность фильма до 130 минут, но ни одной сцены не исчезло, они лишь были сокращены.

Изображения волка спрятаны в фильме повсюду. Например, на ловце снов, на футболке Джейкоба (когда он встречается с Беллой на парковке) и даже в сцене с Карайлом и медицинским оборудованием.

Музыка, которая звучит в лифте, когда Элис, Эдвард и Белла едут к главе Вольтури - это Штраусс Die Fledermaus (Летучая мышь).

Когда Белла идет по лугу, где она и Эдвард были вместе, она несет с собой золотой компас, привязанный к ее рюкзаку. Компас принадлежит режиссеру фильма. Крису Вайцу.

В сцене, когда Эдвард привозит Беллу после дня рождения домой, показано, как Эдвард невозможно быстро перемещается и открывает Белле дверь. Роберта Паттинсона поставили рядом с камерой, а на сиденье водителя его двойник. Когда Эдвард выходит, это на самом деле дублер Роберта, а потом уже сам актер делает шаги перед камерой, и это выглядит как будто он приходит туда почти моментально.

Перед тем, как поцеловать Беллу, Джейкоб говорит: «Kwop kilawtley». На языке квилетов это означает «Останься со мной навсегда» (Stay with me forever).

В начале фильма, когда Белла просыпается после неприятного сна, на кровати лежит «Ромео и Джульетта». На обложке книги можно заметить башню Вольтерры и красный плащ прохожего с фестиваля Сан-Марко.

Вольтури в фильме говорят на итальянском. В тронном зале Вольтури, Аро говорит по-итальянски - «La Tua Cantante» (Твоя певунья). Это отсылка к книге «Новолуние», там Эдвард объясняет Белле и Элис, что Белла для Эдварда - его певунья, «чья кровь приятнее для него всего на свете». Позже, когда Белла говорит Аро, что он ничего не знает о душе Эдварда, он отвечает: 'Fore ... NE IL Vostro L«Altro» - 'Может быть ... и твоей тоже'.