Passione foi gravada em vários locais de São Paulo; no estúdio e nas cidades cenográficas construídas na Central Globo de Produção (Projac), no Rio de Janeiro; e na região da Toscana, na Itália, em Florença e Siena. Os primeiros capítulos da novela também contaram com cenas gravadas em Roma.
Montepulciano, Monticchiello, San Quirico, Pienza, San Galgano, Igreja San Giovanni Battista, Montechiaro, Monteriggioni, Hotel Locanda dell’Amorosa e Stazione Di Buonconvento foram algumas das 50 locações da Toscana que serviram de cenário à trama. Mais de 40 profissionais da TV Globo, entre figurinistas, cenógrafos, diretores, produtores e atores, passaram mais de um mês na Itália para as gravações, que contaram com a parceria de uma produtora italiana. Somando as equipes do Brasil e da Itália, havia quase 100 pessoas trabalhando diariamente no set, além dos mais de 200 figurantes italianos selecionados em Siena.
Em São Paulo, foram usados como locações os bairros do Morumbi, Jardins e Tatuapé; a Fundação Armando Alvares Penteado (Faap); a Av. Paulista; a Universidade de São Paulo (USP); e a Companhia de Entrepostos e Armazéns Gerais de São Paulo (Ceagesp).
Um torneio com 64 participantes foi desenvolvido especialmente para a gravação de cenas exibidas no primeiro capítulo da novela. A Copa Brasil de Ciclismo, cuja final foi gravada em um circuito de rua de 4.000 metros, foi montado em um trecho da Marginal Pinheiros, na capital paulista. O ator Kayky Brito, intérprete do ciclista Sinval, participou do evento na categoria amador. A equipe da novela mobilizou 120 pessoas para as gravações – entre elas 53 figurantes –, que foram realizadas com 11 câmeras no total: sete na pista, uma em uma moto, uma em um helicóptero e duas na área de revezamento. As 14 equipes participantes da corrida foram classificadas a partir de duas etapas realizadas dias antes no Rio de Janeiro e em São Paulo. A Copa Brasil de Ciclismo foi um evento promovido e transmitido pela Rede Globo, organizado pela Yescom, com supervisão da Confederação Brasileira de Ciclismo (CBC).
Para dar mais veracidade à trama de Gerson (Marcello Antony), a novela contou com cenas gravadas na primeira etapa da temporada 2010 da Stock Car, no Autódromo Internacional José Carlos Pace, em Interlagos, em São Paulo.
O velódromo de Jacarepaguá, no Rio de Janeiro, construído para os Jogos Pan-Americanos, também serviu como locação para várias cenas da novela, protagonizadas pelos irmãos ciclistas Sinval (Kayky Brito) e Danilo (Cauã Reymond).
Cauã Reymond e Kayky Brito em Passione, 2010 — Foto: João Cotta/Globo
Para viabilizar as cenas de corrida de Stock Car envolvendo o personagem Gerson, foram criados carros virtuais que, inseridos em cenas reais, simulavam movimentos de câmera impossíveis de serem captados nas gravações. Além do carro 3D, também foi utilizada a técnica de car replacement, pela qual se detecta o movimento de um carro real revestindo-o digitalmente com uma carroceria virtual. Também foi feita a construção de uma versão digital do Autódromo de Interlagos.
O trabalho da equipe de efeitos visuais também pôde ser conferido nas cenas da Ceagaesp e do Tatuapé, em que, por meio de recursos de computação gráfica, imagens reais foram inseridas em áreas pré-definidas dos cenários, conferindo maior profundidade e movimentação às cenas.