Lovato la compuso junto con Sean Douglas, Warren «Oak» Felder, «Downtown» Trevor Brown y Zaire «Koalo» Simmons, mientras que la producción estuvo a cargo de estos últimos tres.

En algún punto, Lovato y Douglas se encontraban dando ideas para escribir una canción que tratara sobre «no pedir disculpas».

Manny Marroquin mezcló el tema en el Larrabee Studios en North Hollywood, California, con ayuda de Robin Florent y Scott Desmarais.

Además, programó junto a Brown el sintetizador, mientras que Simmons lo hizo para la batería.

Finalmente, Lovato decidió descartar esta última por ser «muy pop», pues quería que el álbum tuviera un sonido más soul y urbano.

[12]​[13]​[14]​ Durante una cita con el sitio web Entertainment Tonight, la artista añadió: Hugh McIntyre de Forbes describió a «Sorry Not Sorry» como «una mirada apasionada y fanfarrona en el espejo, donde Lovato toma la oportunidad de alabarse a sí misma, y con todo el derecho», y añadió que la cantante «realmente hace brillar su poderosa voz, que la ha distinguido de otras cantantes pop hasta ahora».

[17]​ Christopher Rosa de Glamour opinó que la canción «lleva el empoderamiento a nuevas alturas».

[25]​ En los Estados Unidos, la canción ingresó en la posición 52 del Billboard Hot 100, ya que vendió 42 000 descargas digitales en sus tres primeros días de disponibilidad.

El clip se filmó el 29 de junio de ese año, durante una fiesta que la cantante organizó en su casa y a la que asistieron Wiz Khalifa, Paris Hilton y Jamie Foxx.