"टर्मिनेटर सैल्वेशन" का बजट $200 मिलियन का था, जिसने इसे इतिहास में सबसे महंगे स्वतंत्र निर्माण के रूप में स्थापित किया। फ़िल्म की शूटिंग न्यू मैक्सिको में 5 मई 2008 को शुरू हुई। फ़िल्मांकन अमेरिका के किर्टलैंड एयर फोर्स बेस पर भी हुआ, जब अमेरिकी वायु सेना फ़िल्म दल को मार्गदर्शन और विमान प्रदान करने पर सहमत हो गई। फ़िल्म निर्माता, फ़िल्मांकन को मूलतः बुडापेस्ट में 15 अप्रैल को शुरू करना चाहते थे, पर पच्चीस प्रतिशत के कर छूट और ब्याज दर कैप और फ्लोर की अनुपस्थिति ने फ़िल्म निर्माताओं को, उनके बड़े बजट के कारण न्यू मेक्सिको को चुनने पर मजबूर किया। जुलाई में संभावित 2008 की स्क्रीन एक्टर्स गिल्ड हड़ताल की वजह से होने वाली देरी से बचने के लिए, सभी बाहरी दृश्यों को तब तक पूरा कर लिया गया, ताकि निर्माण आसानी से पुनः आरंभ हो सके। शूटिंग 20 जुलाई 2008 को समाप्त हुई, हालांकि कुछ पिक-अप जनवरी 2009 में हुए.

बेल के हाथ टूटने और वर्दिंग्टन को पीठ में चोट लगने के अलावा, विशेष प्रभाव तकनीशियन माइक मेनार्डिस ने एक विस्फोट फ़िल्माने में लगभग अपना एक पांव खो ही दिया। इस दृश्य में एक मेनहोल के ढक्कन को उड़ाना था, जो मेनार्डिस के पांव से टकराया और आंशिक रूप से उसके पांव को अलग कर दिया। McG ने इंगित किया कि यह फ़िल्म की खतरनाक शैली का सबूत था। "मैं सम्मान के साथ कहता हूं, मैं "स्टार वार्स" की तरह हर चीज़ नीला-नीला पर्दा, टेनिस गेंद, नहीं चाहता था और ना उसे अपनाना चाहता था। मेरे लिए स्टैन विंस्टन ने सभी मशीनों का निर्माण किया। हमने सभी सेट, विस्फोटक शक्ति निर्मित की, विस्फोटक शक्ति ताकि आपको वह हवा महसूस हो और वह टक्कर और उष्मा आपकी भौहें उड़ा दे। और उसके साथ आपको रास्ते में कुछ झटके और चोटें आती हैं, लेकिन आप इसे एक सत्यनिष्ठा में प्राप्त करते हैं और एक यथार्थ जो उम्मीद है "अपोकलिप्स नाउ" की गूंज देता है। आप यह नहीं कह सकते, 'चलो "अपोकलिप्स नाउ" को बस बुर्बेंक में फ़िल्माते हैं, मुझे लगता है कि यह उतना ही अच्छा लगेगा। 

फ़िल्म के उत्तर-निर्माण के दौरान टेक्नीकलर Oz प्रक्रिया का उपयोग किया गया। ब्लीच बाईपास की तरह, यह इंटरपोसिटिव पर एक आंशिक चांदी प्रतिधारण है, जो आधुनिक दुनिया से अलगाव की भावना को उधार देने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा, जैसा कि McG तलाश कर रहे थे। औद्योगिक लाइट और मैजिक ने शेडर प्रोग्राम को विकसित किया ताकि CGI की असंतृप्त प्रकाश व्यवस्था को यथार्थवादी और सेट के फुटेज के साथ भली प्रकार से एकीकृत बनाया जा सके। फ़िल्म निर्माताओं ने एक उजाड़ दुनिया और परमाणु सर्दी के प्रभाव के बारे में कई वैज्ञानिकों के साथ परामर्श किया। McG ने अपने दृश्य प्रभावों के लिए "", मूल "स्टार वार्स" ट्रायोलोजी और "चिल्ड्रेन ऑफ़ मेन" साथ ही साथ उपन्यास "द रोड" को उद्धृत किया। उन्होंने अपने कलाकारों को उस किताब के साथ-साथ "डू ऍनड्रॉयड्स ड्रीम ऑफ़ इलेक्ट्रिक शीप?" को पढ़ने का निर्देश दिया। "चिल्ड्रेन ऑफ़ मेन" की तरह, McG दृश्यों को स्टोरीबोर्ड पर उतारते, ताकि उन्हें एक निर्बाध, निरंतर दृश्य के सदृश बनाने के लिए एक साथ संपादित किया जा सके। उस दृश्य को फ़िल्माने में दो हफ्ते लगे, जिसमें कॉनर स्काई नेट अड्डे पर बम-बारी में घिर जाता है और जहां वह T-800 के लिए योजना की खोज करता है।

फ़िल्मांकन के दौरान, बेल, फोटोग्राफी निर्देशक शेन हर्लबट से काफी नाराज़ हो गए और उसे सावधान करते हुए फ़िल्म छोड़ने की धमकी दी। बेल ने सार्वजनिक रूप से माफी मांगी और कहा कि उन्होंने हर्लबट के साथ अपने मतभेद सुलझा लिए हैं और कहा कि जब यह घटना घटी तब उन लोगों ने कुछ घंटों के लिए फ़िल्मांकन को जारी रखा। 

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