Esta película forma parte de la serie de películas Cities of Love, que busca ilustrar la universalidad del amor en las ciudades más importantes del mundo gracias al trabajo de distintos directores. Rio, Eu Te Amo sigue a Paris, je t'aime (2006) y New York, I Love You (2009).
Hugo Carvana actúa por última vez en esta película, pues falleció el 4 de octubre de 2014 a los 77 años.
John Turturro se inspiró en una canción de Vanessa Paradis para realizar su segmento. Además la artista también actúa en él.
El fragmento dirigido por José Padilha casi fue eliminado de la película debido a amenazas de algunas instituciones religiosas, que consideraron ofensivo el uso de una estatua de Jescristo y el contexto.
Bruna Linzmeyer y Rodrigo Santoro tuvieron que aprender ballet para interpretar sus papeles.
Stephan Elliott escribió el propio guión de su segmento y lo hizo basándose en su propia vida, donde narra que conoció a su socio en las mismas circunstancias.