Основные съемки военной драмы "Сталинград" прошли под Санкт-Петербургом. Картину сняли за 79 съемочных дней. При постройке декораций художественный отдел соблюдал пропорции и характер зданий Сталинграда того времени, но внес изменения в географию кинематографического города. Прототипы всех зданий и объектов — универмаг, театр, дом Павлова (прообраз дома Громова) и площадь Борьбы — находились в разных концах реального Сталинграда, по сценарию же — рядом друг с другом.
Читайте также "Сталинград" Федора Бондарчука: мужской и женский взгляд
"Сталинград" — одна из первых военных драм в 3D и первая картина жанра, адаптированная к широкоэкранному IMAX-формату. "В стереофильме нет второго плана в привычном понимании, — уточняет продюсер Александр Роднянский, — все элементы сцены находятся в фокусе и имеют одинаковую важность. Поначалу многим подобное положение вещей было непонятно. При обычных съемках мы можем рассмотреть удары и отыгрыши актеров переднего плана, в то время как движения персонажей, расположенных дальше, расплываются. Поэтому и требования к "копошащимся" людям на дальнем плане не самые высокие, так что для заполнения кадра зачастую привлекается массовка или реконструкторы. В фильме "Сталинград" этого делать было нельзя, так как было видно все и всех. Многочисленные тренировки и репетиции проводились не только для актеров и каскадеров, но и для реконструкторов и массовки".
Режиссер Бондарчук требовал наносить все удары в тело, чтобы зритель чувствовал реальность происходящего в кадре. Поскольку все бои сопровождались взрывами, то вслед за командой: "Стоп!" всегда звучал вопрос: "Все живы?" В сценах рукопашных боев были заняты более 50 каскадеров, а все бойцы, участвовавшие в съемках, прошли "курс молодого бойца".