Главную роль Майкла Вронски в фильме должен был исполнить Рой Шайдер. Актер был утвержден киностудией, но выбыл из проекта по своим собственным соображениям. Студия была в ярости и заменила его Робертом Де Ниро. Позже Шайдер признался, что считает это своим самым обидным карьерным промахом. Для Джона Казале, сыгравшего роль Стэнли, «Охотник на оленей» (1978) стал последним фильмом в его биографии. 12 марта 1978 года Джон ушел из жизни, не сумев одолеть рак. Во время показа фильма на Берлинском кинофестивале 1979 года делегация СССР демонстративно покинула кинозал. Её примеру последовали делегации ГДР, Польши, Болгарии, Венгрии, Кубы и ещё нескольких стран. Впоследствии советская печать резко критиковала фильм за поднятую в нём тему русской эмиграции, а также за изображение вьетнамских партизан жестокими садистами. Как считается, ряд смертей в США в 1980-е годы был вызван знаменитой сценой игры в «русскую рулетку» в фильме. Эпизод с «русской рулеткой» получил очень широкую известность. Однако не существует убедительных доказательств того, что подобные случаи действительно имели место во время Вьетнамской войны. Чак Эспегрен (Аксель) — не профессиональный актёр, а мастер сталелитейного завода в Пенсильвании. Его колоритная фигура так поразила Майкла Чимино, что он был приглашён в фильм без проб и утверждён на роль вторым из актеров после Де Ниро.Фильм полностью снят на натуре. Ни одна из сцен не снималась в павильоне.
Джон Казале к началу съёмок был уже неизлечимо болен и чувствовал сильную слабость. Каждый съемочный день давался ему с трудом. По этой причине все сцены с его участием были сняты в первую очередь. Режиссер Майкл Чимино знал о страшном диагнозе актера, а студийные боссы — нет. Когда тайное стало явным, руководители картины стали рассматривать варианты замены актера. Когда об этих намерениях узнала Мэрил Стрип, она заявила, что покинет съемочную площадку вслед за Казале. Одним из аргументов в пользу отказа от услуг актера стало увеличение страховых выплат за него. В результате, страховка Казале была полностью оплачена лично Робертом Де Ниро. Казале умер вскоре после завершения съемок. Он так и не увидел смонтированную картину. Перед съемками сцены свадьбы режиссер и продюсеры обратились с просьбой к русским эмигрантам, задействованным в массовке, подготовить и принести на съемки «свадебные подарки». По задумке это позволило бы сэкономить средства и время на создание реквизита. Кроме того, директоры посчитали, что такие «подарки» будут выглядеть более естественно и аутентично для русской общины. По завершении съемок кто-то из группы обратил внимание на то, что бутафорские коробки кажутся подозрительно тяжелыми. Открывшие их к своему изумлению обнаружили, что внутри были упакованы самые настоящие свадебные подарки — от китайских безделушек до серебряных столовых приборов. Сцена свадьбы Стива и Анджелы снималась в Соборе Святителя Феодосия Черниговского в Кливленде. Собор является старейшим православным храмом в штате Огайо. Церковь была освящена в 1896 году. На момент ее основания большинство прихожан составляли русины, а на месте нынешнего храма стояло небольшое приходское строение. В 1911 году состоялась закладка каменного храма. Одним из жертвователей на его строительство стал российский император Николай II. После съемок «Охотника на оленей» к собору пришла мировая известность. Сцена свадьбы в церкви снималась в течение 5 дней. В съемках были задействованы настоящие священник и церковный хор, который исполнил более 50 песнопений. В 1996 году фильм был включён в национальный реестр фильмов Библиотеки Конгресса США. Майкл Чимино и Дерик Уошбёрн писали сценарий фильма 6 месяцев.
