La serie se desarrolla en la ciudad ficticia de Neptuno, California, y está protagonizada por Kristen Bell como el personaje del mismo nombre.

[1]​ Joel Silver y Rob Thomas fueron productores ejecutivos en toda la serie, mientras que Diane Ruggiero fue promovida en la tercera temporada.

Thomas escribió inicialmente Veronica Mars como una novela para adultos jóvenes, que presentaba a un protagonista masculino; él cambió el género porque pensó que una obra noir contada desde un punto de vista femenino sería más interesante y original.

Al ser marginada de la sociedad por apoyar a su padre, Verónica contará con muy pocos amigos, limitándose estos a Wallace (Percy Daggs III), el chico nuevo del instituto, Mac (Tina Majorino), una auténtica experta en ordenadores, y Meg (Alona Tal), del equipo de animadoras.

Más tarde, Verónica conocerá a Leo, un policía tres años mayor que ella, pero su relación no durará mucho, aunque seguirán como amigos.

De estos episodios, se sabe que los 9 primeros engloban el primer misterio.

La tercera temporada empieza con Verónica asistiendo a su primera clase en la prestigiosa universidad Hearst, en Neptune.

Hacen su aparición personajes ya conocidos como Wallace Fennel, Logan Echolls, Cindy "Mac" Mackenzie, Eli "Weevil" Navarro y el sheriff Don Lamb.

En esta temporada aparecen nuevos personajes como Parker Lee y Stosh "Piz" Piznarski.

El segundo misterio trata de suicidio/asesinato del decano O'Dell, Verónica junto con Keith Mars resolverán este caso.

Kristen Bell interpretó a Veronica Mars, una estudiante de secundaria y detective privada calificada.

Enrico Colantoni interpretó al padre de Verónica, Keith Mars, a private investigator and former Balboa County Sheriff.

[11]​ Aunque recibió facturación como personaje principal de la serie, Poitier apareció en solo cuatro episodios, pero se le dio crédito por siete.

[12]​ Thomas, quien dijo que «concibe la serie como un misterio de un año», decidió que necesitaba introducir y eliminar a varios personajes para poder crear un «misterio igualmente fascinante» para la segunda temporada de la serie.

Kyle Gallner interpretó a «Beaver», el introvertido hermano menor de Dick.

La tercera temporada presentó dos nuevos personajes principales, Parker Lee y Stosh «Piz» Piznarski.

[17]​ Cindy «Mac» Mackenzie y Don Lamb, fueron personajes recurrentes en las dos primeras temporadas, se ascendieron a principales.

Mac, interpretada por Tina Majorino, era una experta en informática y se hizo amiga de Verónica.

Rob Thomas escribió originalmente Veronica Mars como una novela para adultos jóvenes para la compañía editorial Simon & Schuster.

La novela tenía muchos elementos similares a los de Veronica Mars, aunque el protagonista era masculina.

Cuando Thomas comenzó a escribir para cine y televisión, no retomó su idea de detective adolescente durante varios años.

Thomas cambió el género del protagonista porque pensó que una obra noir contada desde un punto de vista femenino sería más interesante y única.

[18]​ Kristen Bell fue elegida para interpretar a Verónica Mars entre más de 500 mujeres que audicionaron para el papel.

[19]​ Jason Dohring, quien interpretó a Logan Echolls, originalmente hizo una audición para el papel de Duncan Kane.

Dohring actuó una escena del piloto, en la que destrozó los faros de un automóvil con una palanca.

[27]​ Junto a Bell, los miembros del elenco que regresan incluyen a Jason Dohring (Logan Echolls), Enrico Colantoni (Keith Mars), Percy Daggs III (Wallace Fennel), Francis Capra (Eli «Weevil» Navarro), Ryan Hansen (Dick Casablancas), Max Greenfield (Leo D'Amato), Daran Norris (Cliff McCormack), David Starzyk (Richard Casablancas), Adam Rose (Max) y Ryan Devlin (Mercer Hayes).

Thomas ha dicho en entrevistas que las novelas son canon, y no serían negadas por una futura película.

Otros miembros del elenco que regresan incluyen a Kristen Bell, Jason Dohring, Enrico Colantoni, Percy Daggs III, Daran Norris, Francis Capra, Chris Lowell y Ken Marino, quienes interpretaron a sus personajes de «Veronica Mars», así como versiones ficticias de sí mismos.