«Служебный роман» снят по пьесе «Сослуживцы», написанной Эльдаром Рязановым и Эмилем Брагинским всего за месяц.
На роль Людмилы Прокофьевны Калугиной режиссер сразу же определил Алису Фрейндлих. Наверное, это был первый случай в отечественном кино, когда Эльдару Рязанову без кинопроб и утверждений через худсовет разрешили снимать тех актеров, каких он хотел.
Олег Басилашвили видел исключительно себя в роли Новосельцева и всячески пытался доказать это Эльдару Рязанову. Роль же Юрия Григорьевича Самохвалова актеру не очень нравилась, но уже в процессе работы он признал, что Рязанов верно распределил роли.
В пьесе секретарша Вера — молодая длинноногая красавица. Но когда Эльдар Рязанов и Эмиль Брагинский писали сценарий для фильма, то Верочку они изменили под Лию Ахеджакову. Актриса не была длинноногой красоткой, поэтому ее героине досталось от секретарши из пьесы только то, что она слыла модницей.
В сцене, где Верочка, прибегая на работу, сразу включает приемник («Московское время — 9:00»), она сначала в брюках, а после смены кадра уже в юбке.
Цветы, подаренные Новосельцевым стоят в кабинете у директора, затем они появляются у нее дома. На следующее утро они снова стоят у нее на рабочем столе в кабинете.
Ровно на 43 минуте, когда Самохвалов достаёт ключи из кармана и закрывает замок водительской двери, сквозь лобовое стекло отчётливо видно, что стекло водительской двери почти полностью опущено.