Специально для съемок на «Мосфильме» возвели три огромные декорации волшебного царства. В одном из павильонов расположилась комната принцессы Забавы, которую сыграла актриса Ксения Трейстер, в другом — тронный зал, в третьем — огромная декорация летучего корабля. Когда съемки в комнате Забавы завершились, там создали интерьер избушки Бабок-Ёжек. Всю натурную часть строили в летние месяцы на открытом воздухе — дворы и улицы царства.
Еще использовали три локации в лесу: логово Соловья-разбойника, которого сыграла актриса Анна Уколова, болото Водяного, образ которого воплотил на экране народный артист РФ Сергей Гармаш, а также поляна Бабок-Ёжек. Все, что происходит на улице, снимали максимально вживую, в настоящих лесах и болотах, которые потом с помощью графики преображали в сказочные. Всего в фильме 3 тыс. кадров, и лишь 50 из их числа сняты без использования компьютерной графики.
Локацией для экстерьера волшебного замка стала усадьба Марфино, расположенная в 25 км от Москвы. Балкон на главном фасаде стал важным элементом тронного зала Царя, роль которого исполнил Леонид Ярмольник.
