Desde 1903, fecha de su primera adaptación cinematográfica, obra de Cecil Hepworth, el libro ha sido llevado al cine más de una decena de veces. Es especialmente conocida la versión de dibujos animados producida por Walt Disney en 1951. Esta película combina elementos de la novela original y de su continuación, A través del espejo; y sin embargo, se titula simplemente Alicia en el país de las maravillas. La obra ha sido también inspiración para parodias cinematográficas en repetidas ocasiones. Actualmente se está filmando una nueva versión cinematográfica, dirigida por el aclamado director Tim Burton, y que cuenta con la participación de Johnny Depp, Anne Hathaway, Helena Bonham Carter, Alan Rickman y Christopher Lee. Tal ha sido la influencia que ha llegado hasta el mundo del anime japonés y una serie llamada «Pandora Hearts» ha basado sus personajes en el cuento.