Долгое время ходили упорные слухи о том, что исполнителя роли Джейкоба Блэка, Тэйлора Лотнера, заменят на более взрослого актера. На место Джейкоба прочили и Майкла Копона, и Стивена Стрейта. В итоге Крис Вайц решил ничего не менять.

Проблем создателям принес и исполнитель главной роли Роберт Паттинсон. За три месяца до начала съемок «Новолуния» он до ежика остриг свои довольно длинные волосы, а модная прическа - один из компонентов образа Эдварда. Несмотря на то, что к марту волосы отросли, Паттинсон заставил глав «Summit Entertainment» поволноваться.

На роль одного из оборотней рассматривался Оливер Джеймс.

Роль Хайди была долгое время закреплена за АннойЛинн Маккорд, которая годом раньше пробовалась на роль Розали в «Сумерках».

Линдси Лохан и Хилари Дафф хотели сыграть в «Новолуние», но в сюжете для них просто не нашлось персонажей.

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».