В Керчи на руинах завода Войкова для съемок были выстроены полноразмерные декорации разрушенного Сталинграда — вокзал, универмаг, жилые кварталы. Для общего плана горящего города создатели фильма воспользовались опытом художников «Войны и мира» Бондарчука — на берегу реки был построен масштабный макет, который «комбинированными съемками» бомбардировался самолетами.
Часть натурных эпизодов снята на предназначавшихся к сносу кварталах Кладно.
В съемках фильма и батальных сценах принимали непосредственное участие военнослужащие одной из частей ВДВ СССР, а именно солдаты срочной службы, офицеры и прапорщики в/ч А-0224 (40-я оДШБр, позже — 40-я отдельная воздушно-десантная бригада) расположенная на момент съемок в поселке Большая Корениха Николаевской области, Украина.
В 1992 году Юрий Озеров договорился с киностудией «Ганем-фильм» из Сирии и, используя материал из картины «Сталинград», в 1993 году выпустил новый (односерийный) фильм «Ангелы смерти» о снайперах, воевавших во время Великой Отечественной войны.
В прологе, изображающем отступление после Харьковского сражения, показывается Леонид Хрущев, сын Никиты Хрущева, которому в полевом госпитале собираются ампутировать ногу. Однако он никак не мог участвовать в Харьковской битве, поскольку потерпел аварию и повредил ногу в июне 1941 года, после чего год находился на излечении, а в строй снова вступил только в сентябре 1942 года.
В фильме показаны танки Т-34-85, которых во время Сталинградской битвы (17 июля 1942 — 2 февраля 1943 гг.) не применяли. Они выпускались только с 1944 года.
В фильме присутствуют немецкие танки, похожие на T-VI «Тигр I» (сымитированы путем монтажа раскрашенных фанерных экранов на шасси советских танков Т-54/55 1960-х годов). Спорный вопрос — само по себе участие танков «Тигр» в Сталинградской битве — оно может относится только к попытке деблокирования уже окруженных войск Паулюса танковой группой Гота в декабре 1942 года, хотя применение «Тигров» в этой операции документально ни одной стороной не зафиксировано.
Бутылки с горючей смесью не взрываются, как это показано в фильме. Они просто вспыхивают при ударе о твердую поверхность и горят. Разбитые на земле бутылки с горящей смесью никакой опасности для танков не представляют.