В июне 1993 года, когда Warner Bros. разрабатывали фильм «Бэтмен навсегда», был анонсирован спин-офф о Женщине-кошке. Мишель Пфайффер была утверждена на роль, повторяя её после фильма «Бэтмен возвращается».
Тим Бёртон был утвержден на пост режиссёра, а продюсер Дениз Ди Нови и сценарист Дэниел Уотерс также вернулись к работе.
В январе 1994 года Бёртон ещё не был уверен, планирует ли он снять «Женщину-кошку» или экранизацию «Падения дома Ашеров».
16 июня 1995 года Уотерс передал сценарий «Женщины-кошки» компании Warner Bros. в тот же день, когда вышел фильм «Бэтмен навсегда». Режиссёром всё ещё был Бёртон. Уотерс шутил, что «отдать сценарий в тот же день, когда вышел "Бэтмен навсегда", возможно, было не самым удачным решением с точки зрения логистики, ведь это был фильм о Бэтмене для всей семьи. "Женщина-кошка" определённо не была сценарием для всей семьи».
В интервью в августе 1995 года Пфайффер подтвердила свою заинтересованность в спин-оффе, но объяснила, что её приоритеты, связанные с материнством и другими проектами, будут поставлены под сомнение.
В 2001 году фильм годами находился в производственном аду с Эшли Джадд в главной роли, но в итоге она отказалась от участия, и тогда рассматривалась Николь Кидман.
Когда Warner Bros. отменили фильм «Бэтмен против Супермена», запланированный на 2004 год, студия решила быстро снять «Женщину-кошку» в качестве замены с Холли Берри в главной роли.
Warner Bros. потребовали, чтобы фильм был отделен от вселенной Бэтмена и не упоминал персонажа.
Берри решила участвовать в фильме после отмены «Джинкс», спин-оффа фильма о Джеймсе Бонде с её героиней Джиакинтой «Джинкс» Джонсон из фильма «Умри, но не сейчас» (2002).
Джош Лукас рассматривался на роль Тома Лоуна. Женщина-кошка, представленная в фильме, — это не Селина Кайл, как в комиксах, а оригинальный персонаж по имени Пейшенс Филлипс. Сценарист Джон Роджерс утверждал, что это произошло из-за «безумной проблемы с авторскими правами».
В фильме также не используются другие персонажи или места действия из комиксов DC, за исключением изображения Мишель Пфайффер в роли Кайл в фильме «Бэтмен возвращается».