शोले के अधकतर हिस्सों को कर्नाटक के बंगलौर नगर के पास स्थित एक छोटे से कस्बे रामनगर के चट्टानी इलाकों में फिल्माया गया था। फिल्म के सेटों तक सुविधाजनक पहुंच सुनिश्चित के लिए निर्माताओं को बैंगलोर राजमार्ग से रामनगर तक एक सड़क बनानी पड़ी थी। कला निर्देशक राम येदेकर द्वारा इस स्थल के पास ही एक पूरा कृत्रिम नगर बनाया गया था। ऑन-लोकेशन सेट की प्राकृतिक प्रकाश व्यवस्था से मेल खाने के लिए, मुंबई के राजकमल स्टूडियो के पास भी एक जेल का सेट बनाया गया था। बाद में थोड़े समय के लिए रामनगर के एक हिस्से को फिल्म के निर्देशक के सम्मान में "सिप्पी नगर" का नाम भी दिया गया था। २०१० तक, "शोले चट्टानों" (जहां फिल्म की शूटिंग की गई थी) की एक यात्रा भी रामनगर आने वाले पर्यटकों के लिए उपलब्ध थी।

फिल्मांकन ३ अक्टूबर १९७३ को शुरू हुआ, जिसमें बच्चन और भादुरी का एक दृश्य फिल्माया गया। फिल्म का निर्माण अपने समय के लिए भव्य था; अक्सर कलाकारों के लिए पार्टियों और भोजों का आयोजन होता रहता था, और इस कारण इसका बजट तो बढ़ा ही, साथी ही इसे पूरा करने में ढाई साल लग गए। इसकी उच्च लागत का एक कारण यह भी था कि सिप्पी ने अपना वांछित प्रभाव प्राप्त करने के लिए एक बार फिल्माए जा चुके दृश्यों को कई बार दोबारा फिल्माया। गीत "ये दोस्ती" के ५ मिनट के गीत अनुक्रम को शूट करने में २१ दिन लग गए, दो छोटे दृश्य जिसमें राधा दीपक जलाती है, प्रकाश की समस्याओं के कारण २० दिनों में फिल्माए जा सके, और एक दृश्य, जिसमें गब्बर इमाम के बेटे की हत्या करता है, १९ दिनों में जाकर शूट हो पाया। ट्रेन में चोरी का दृश्य, जिसे मुंबई-पुणे रेलमार्ग पर पनवेल के पास फिल्माया गया था, ७ सप्ताह से भी अधिक समय में पूरा हो पाया।

शोले स्टीरियोफोनिक साउंडट्रैक रखने और ७० मिमी वाइडस्क्रीन प्रारूप का उपयोग करने वाली पहली भारतीय फिल्म थीं। हालांकि, उस समय वास्तविक ७० मिमी कैमरे महंगे थे, इसलिए फिल्म को पहले पारंपरिक ३५ मिमी फिल्म पर ही शूट किया गया, और उससे बनी ४:३ की तस्वीरों को बाद में २.२:१ फ्रेम में परिवर्तित कर दिया गया। इस प्रक्रिया के बारे में सिप्पी ने कहा, "एक ७० मिमी [एसआईसी] प्रारूप बड़ी स्क्रीन का वास्तविक आनंद देता है और तस्वीर को और भी बड़ा बनाने के लिए इसका और अधिक आवर्धन करता है, लेकिन चूंकि मैं ध्वनि का भी बराबर प्रसार चाहता था, तो हमने 'छः ट्रैक-स्टीरियोफोनिक' ध्वनि का प्रयोग किया और फिर इसे बड़ी स्क्रीन के साथ संयुक्त किया। यह निश्चित रूप से एक विभेदक था।" फिल्म के पोस्टरों द्वारा भी इसके ७० मिमी की फिल्म के उपयोग पर जोर दिया गया, जिन पर फिल्म का नाम सिनेमास्कोप के लोगो से मेल खाता हुआ सा शैलीबद्ध किया गया था। फिल्म के पोस्टरों ने शोले को इससे पुरानी (तथा समकालीन) अन्य फिल्मों से अलग करने का भी काम किया; उनमें से एक में तो यह अंग्रेजी टैगलाइन भी जोड़ी गयी थी: ""द ग्रेटेस्ट स्टारकास्ट एवर असेम्ब्लड - द ग्रेटेस्ट स्टोरी एवर टोल्ड"" ("अब तक के सबसे बड़े कलाकार - अब तक की सबसे महानतम कहानी।")

फिल्मांकन
विषय-वस्तु
पात्र चुनाव
कथानक