Come per Batman begins, anche in questo caso la produzione ha deciso di utilizzare ampi spazi di Chicago per la ricostruzione in esterni di Gotham City, restando nella cittadina statunitense per diversi mesi. Lo scenografo Crowley - confermato dopo il primo Batman di Nolan - ha scelto due edifici progettati dal famoso architetto Mies van der Rohe per importanti set del film. Il palazzo della IBM è diventato così la sede della Wayne Enterprises Boardroom, l'ufficio di Harvey Dent, l'ufficio del sindaco e l'ufficio del commissario di polizia. Al contrario la hall dell'albergo One Illinois Plaza è diventata il salone del nuovo attico di Bruce Wayne. Naturalmente utilizzare la hall al piano terra come set per l'attico ha costretto gli addetti agli effetti speciali a gestire in post-produzione il panorama oltre le finestre.

La Convention Hall al McCormick Place West è stata trasformata nell'ampio magazzino del Dipartimento di Scienza Applicata della Wayne Enterprises, mentre un vecchio ufficio postale della cittadina è stato usato per la fantastica scena della rapina in banca che apre il film. Da segnalare che gli esterni della Trump Tower di Chicago, la cui costruzione ai tempi della produzione era appena iniziata, sono stati utilizzati per le scene del confronto finale tra Batman e Joker, mentre gli interni sono stati costruiti successivamente in Inghilterra a Cardington, in un ex hangar ora adibito a studio cinematografico.