Selain Margot Robbie, Barbie juga dibintangi oleh Ryan Gosling, Kate McKinnon, Alexandra Shipp, America Ferrera, Simu Liu, serta aktor And Just Like That Hari Nef dan Will Ferrell. Disutradarai oleh Greta Gerwig, yang ikut menulis naskah dengan rekannya Noah Baumbach, produksi saat ini sedang berlangsung untuk proyek Mattel Films dan WB.
Warner Bros membagikan tampilan perdana dari Barbie di mana Robbie menaiki mobil convertible merah mudanya. Dia memamerkan senyum dan mengenakan ikat kepala polka dot di belakang kemudi.
Produksi dimulai awal tahun ini di London, Inggris. Barbie adalah salah satu dari banyak properti Mattel yang diadaptasi ke film. Lainnya adalah Hot Wheels dengan Masters of the Universe, Polly Pocket yang dibintangi Lily Collins, Rock 'Em Sock' Em Robots yang melibatkan Vin Diesel, serta boneka Chatty Cathy dan Betsy Wetsy semuanya sedang dikerjakan.