在丰富的铜鼓文献中，关于铜鼓制作的记载极为贫乏。《晋书·食货志》只讲到广州夷人将铜钱熔炼，“铸败作鼓"；裴渊著《广州记》也只说到“俚僚铸铜为鼓"。至于如何铸造，只字未提。迨至清代，屈大均《广东新语》说：
凡为铜鼓，以红铜为上，黄铜次之。其声在脐，雌雄之脐亦无别。但先炼者为雌，后炼则为雄耳。然诸工不善取音，每铜鼓成，必置酒延铜鼓师。师至，微以药物淬脐及鼓四旁，稍挥冷锤攻之，用力松轻，不过十余锤。雄声宏而亮，雌声清以长。一呼一应，和谐有情，余音含风，若龙吟而啸凤也。广州炼铜鼓师不过十余人，其法绝秘，传于子而不传女云。
这里也是隐约其词，但可看出制作铜鼓的过程分铸造和调音两个阶段。由于当时对工艺严加保密，只能私自口授身传，故未见于记载。泰国国家图书馆有一份《铜鼓制作法》缅文材料，记述了缅甸克耶邦用失蜡法铸造西盟型铜鼓的工艺流程。据《缅甸百科全书》载，缅甸的铜鼓铸造技术是5百年前从中国广西壮族中传去的。然而随着铜鼓的衰落，铜鼓制造技术已在中国失传，研究铜鼓的学者也很少涉及铜鼓的铸造工艺。现在我们探讨铜鼓的铸造工艺，只能从对现存铜鼓的考察着手。
为了揭开铜鼓的铸造工艺之秘，考古学者与铸造专家进行了艰辛的努力。1982年，北京钢铁学院冶金史研究室在广西、云南两省(区)博物馆配合下，对92面铜鼓进行了精确的测量，发现各类铜鼓的形体大小，鼓壁厚薄不完全相同，鼓高与鼓身最大直径的比值，同类型铜鼓相同或相近，反映了各类型铜鼓各有自己的规范。如万家坝型铜鼓，比值波动范围最大，从0.43到0.75，有的显得过于矮胖，有的显得过于高瘦；
石寨山型铜鼓比值稍趋接近，大都在0.48至0.74之间；冷水冲型铜鼓比值大体相同，90%在0.63到0.71之间，鼓型设计已初步规范化；麻江型铜鼓比值在0.52到0.60之间，鼓形设计已基本定型。北流型铜鼓比值在0.53至0.58之间，灵山型铜鼓在0.55到0.62之间，均显得庄重朴实。从鼓壁厚薄来看，早期的铜鼓较厚，且不均匀，以后逐渐减薄，到晚期变得非常均匀。这些说明，铜鼓的制造技术是随着时代的，进步不断发展和完善的。这种制造工艺发展脉络的理清也为确定每面铜鼓的相对年代找到又一个科学依据。中国古代冶铸技术非常发达，泥型铸造、金属型铸造、失蜡铸造等，早在二千多年前相继使用。明代宋应星《天工开物》记述了失蜡法及泥范铸造的工艺：
凡造万钧钟与铸鼎法同。掘坑深丈几尺，燥筑其中如房舍，廷泥作模骨，其模骨用石灰三合土筑，不使有丝毫隙拆，干燥之后，以牛油黄蜡附其上数寸。油蜡分两，油居什八，蜡居什二。其上高蔽抵晴雨(夏月不可为，油不冻结)。油蜡墁定，然后镂刻书文物象，加厚至数寸。使其内外透体干坚，外施火力炙化其中油蜡，从口上孔隙熔流净尽。则其中空处，即钟鼎托体之区也。……凡油蜡一斤虚位，填铜十斤，塑油时尽油十斤，则备铜百斤以俟之。凡铁钟模不重费油蜡者，先埏土作外模，剖破两边形，或为两截，以子口串合，翻刻书文于其上。内模缩小分寸，空其中体，精算而就。外模刻文后，以牛油滑之，使他日器无粘揽，然后盖上泥，合其缝而受铸焉。巨磬、云板，法皆仿此。
估计制造铜鼓也用此法。从器物的外形观察可以看出，泥型铸造由两个以上外范组合成型，在器物上可以看到两条明显的合范缝。失蜡铸造为整体造型，在器物表面看不到合范缝。铜鼓的面、胸、腰、足4部分是以鼓面太阳纹中心为圆心的同心正圆体，鼓面和鼓胸的花纹都以晕和弦纹为分界，弦纹之间布列各种纹样。有的铜鼓内壁留有细弦纹，表明铜鼓成型时采用刮板或轮盘制作。多数铜鼓的鼓身上有两条纵向合缝线，将鼓身分成左右对称的两个部分。麻江型铜鼓有的有4条合缝线，其中有两条明显突起稍宽，是合范浇铸后形成的，另两条窄细，有的范缝中间有被横向花纹或云雷纹切断的痕迹，可能是在造型过程中先刻出纵向阴纹，然后又修整横向花纹所成。凡有合范的铜鼓就是泥范法铸造的。西盟型铜鼓有两条仿合范缝隙的纵向阳纹，在纵向阳纹上又铸出横向纹或蛙、象等复杂装饰，不可能是真正的合范缝，而是用失蜡铸造法制作的。多数铜鼓用垫片控制壁厚及支撑外范。早期铜鼓的垫片数量不多，分布不均。石寨山型铜鼓垫片密集，排列均匀。贵县罗泊湾M1：11号铜鼓面径只有33厘米，却有垫片7圈37个。
冷水冲型、北流型铜鼓鼓面上的垫片也很明显。麻江型铜鼓鼓面上未见垫片，胸、腰有小量的圆形垫片。有的铜鼓也可能使用圆形的泥支钉，浇铸以后，挖掉泥支钉，留下圆形的支钉孔。但西盟型铜鼓用失蜡法铸造，没有垫片。多数铜鼓的花纹以阳纹为主，石寨山型铜鼓以阴纹为主，有的铜鼓阴纹、阳纹并用。
铜鼓的耳，分为圆形或扁圆形素耳、编织花纹扁耳、蛇纹圆茎耳、宽扁耳4种：万家坝型铜鼓鼓耳素面无纹，用泥型法铸成；石寨山型铜鼓有的是编织花纹扁耳，花纹美观精致，从耳边沿观察花纹由外向内延伸并连续，找不到合范痕迹，可能是用失蜡法铸成的。北流型铜鼓大部分是蛇纹圆茎耳，耳呈弯曲的蛇状，蛇纹环绕，蛇背部脊骨凸起有节，耳根部各有三爪，既是纹饰，又起加强筋的作用，不见合范缝，也可能采用失蜡法铸成。其他大部分铜鼓用宽扁耳，耳上花纹有复杂的编织纹，也有简单的几条纵向阳纹。有的鼓耳两侧边沿残留有合范缝迹，耳上有支钉孔，显系泥范法铸成；有的纹饰复杂，表面光滑清晰，没有垫片或支钉孔，可能采用失蜡法铸成。
鼓耳与鼓身的结合有3种方法。万家坝铜鼓耳根部没有焊接痕迹，是用整铸法和鼓身一起铸成的。有的铜鼓耳范单独做成后，与鼓身范组合在一起，用浑铸法一次铸成。
这样铸作出来的铜鼓，耳根与鼓身结合处没有焊迹，但在耳下相对应的鼓壁上常有一块粗糙表面。有的铜鼓采用分铸法，先用鼓耳范浇注成金属鼓耳，然后嵌入鼓外范。当浇注铜鼓鼓身时，灼热的铜水将金属鼓耳两根部与鼓身铸接为一体。由于铜鼓壁薄，需要在鼓耳根部铸出榫头，在与榫头相对应的鼓内范上挖出凹槽，浇注以后，榫头就包铸在凹槽内，增加铸接强度。
铜鼓上的青蛙、乘骑、牛橇、马、牛、鸟、龟等塑像装饰，结构复杂，做工精细，表面上又没有合范缝和焊接或分铸痕迹，应是采用失蜡法铸造的。这些装饰与鼓身的结合处，有的也没有焊接痕迹，但在装饰物所接触的那块鼓面比较粗糙，花纹间断，应是用多范块组合的浑铸法，使它铸接到鼓体上去的。以青蛙塑像为例，用蜡制成蛙的形像，在蛙爪处设置出蜡口，在蛙眼处设置出气孔，然后敷以泥料，制成蜡蛙模型的外范。等外范自然干燥后，加热烘烤，让蜡蛙模型熔化后流出，然后将此蛙范嵌入鼓外范，与鼓身一起浇铸。
铜鼓表面的花纹丰富多彩，富有浓厚的生活气息和民族特色，其制作方法灵活多样，主要采用雕刻法、滚压法和印痕法。雕刻法又称刻纹法，用尖刀、竹针等工具在铜鼓的内范上雕各种纹饰。这种纹饰有很大的随意性，纹路的截面常呈三角形或梯形。滚压法，将纹饰刻在圆柱体的模型上，拿到鼓身泥范上去滚压，制成连续重复的纹带。这种方法适用于制作简单的花纹，如乳钉纹、栉纹等。由于滚动不均，会产生重叠或歪扭的现象。印痕法，又称印纹法，将纹饰的一个单元刻在木质或石质印模上，或者以现成的某种物品作印模，依次捺印到铜鼓的外范上。几何图案花纹多采用此法，如同心圆纹、云雷纹、钱纹等，有些画像，如翔鹭纹、骑士纹、变形船纹和麻江型铜鼓上的鱼纹、龙纹、游旗纹、汉字吉祥语铭文和“道光年建立"铭文等，也用此法。这种方法操作简便，工效高，但由于随手按捺，也产生压印不均、空缺或重叠现象。至于鼓面晕圈及胸、腰部弦线，都是以铜鼓中心轴为基准，利用刮板或轮盘旋转时刻划而成的，所以匀称而又正圆。
根据北京钢铁学院冶金研究室对80面铜鼓铸造工艺的初步分析，其中采用泥型合范法的有73面，占91.2%；采用失蜡法的有5面，占6.3%。铸造方法不明的2面，占2.5%。泥型合范铸造是中国古老的传统铸造技术，从中原华夏地区到西南少数民族地区都曾普遍使用过。铸造铜鼓的民族往往将泥范法与失蜡法结合使用，用泥型做鼓身，用蜡型做鼓耳和各种动物塑像，巧妙地施用以中心顶注式浇铸为主的各种浇铸系统。装饰花纹的制作方法也灵活多样，常用雕刻法、滚压法、印痕法制作各种精美的几何图案和生动的画面(《广西、云南铜鼓铸造工艺初探》，《中国铜鼓研究会第二次学术讨论会论文集》，文物出版社，1986年4月)。
通过对大量铜鼓的反复观察和分析研究，已将古代铜鼓铸造成工艺流程大体弄清。
一般来说，铸造一面铜鼓需要经过4个步骤12道工序。这些步骤是：
第一步：准备阶段，包括备料和整理场地两道工序。所备之料，包括金属材料、造型材料和燃料。铸造铜鼓的主要金属材料是铜、锡、铅，这从分析铜鼓的金属成分中已经知道。造型材料各时各地不同，宋人赵希鹄《洞天清录集》记述失蜡法用澄泥、纸筋羼合制范；明人宋应星《天工开物》提出用三合土、细土及炭末羼合制范。缅文《铜鼓铸造法》记录的泥料配方是用粘土、牛粪和谷壳羼合而成。这些原料在我国铜鼓产地都有丰富的来源。西盟型铜鼓及其他类型铜鼓的耳和青蛙等立体装饰用失蜡法铸造，所用蜂蜡和白蜡，在铜鼓产地也有丰富的来源。燃料主要是木炭，深山大岭，取之不竭。铜鼓是大型器物，铸造时必须有专门场地，这种地方能熔炼铜鼓所需的金属，确保浇注时的安全。
第二步：制范阶段，包括制模型、骨架、刮板，制内外范，制附件，刻花纹，干燥和烘烤5道工序。
第三步：合范浇注，包括合范、焙烧预热和浇注等3道工序。合范是将内、外范合拢，内外范之间放置垫片，设置浇冒口，使内外范对正并固定起来，组合为完整的铸范。但用失蜡法铸造的西盟型铜鼓没有合范工序。铜鼓属薄壁铸件，为了确保铜水在型腔中易于流动，在浇注之前，需要将鼓范焙烧预热。
浇注就是将铜、锡、铅金属按比例熔化后注入铸范内，要求熔化金属的成分均匀，选择合理的浇注温度及速度。
第四步：修整和定音。浇注之后，拆开外范，取出内范，锯凿掉冒口，清除内外壁上的泥料，修饰花纹及立体装饰物，使铜鼓表面光洁，花纹清晰。铜鼓作为乐器，对音响有一定要求，必须请专门鼓师进行调音。最后使之外观、纹饰和音响都能达到预期的效果。
为了证实这些推断的正确性，广西民族学院、上海博物馆、广西博物馆与南宁重型机器厂合作，进行复制北流水庵大铜鼓的试验，从备料，整理铸造场地，制模型、骨架、刮板，制内范、外范，刻花纹，到干燥，烘烤，合范，焙烧预热，直至浇注等工艺，一步一步试验，探索铜鼓铸造工艺的奥妙。
北流水庵大铜鼓，即广西博物馆藏101号铜鼓。是迄今为止，世界上发现的鼓面直径最大的铜鼓。这面铜鼓鼓面边缘整个一圈残留有铸造披缝，实际测得的鼓面直径为163.6—166.0厘米。鼓面不是平面，而是稍隆起成球台状，球台上圈(即太阳纹光体)直径为10厘米，底圆直径为165厘米，高3厘米，计算得出球面半径为11.3米。
鼓面壁厚较均匀。基本为1厘米。垂檐圆壁均匀，通高2.5、厚0.4厘米。鼓面装饰有5个晕圈，宽而疏朗。凸起的弦纹同心度极佳，各弦间距离都为0.6厘米。太阳纹光体凸起0.7厘米，四周均布8芒。除太阳纹外，鼓面遍布凸起的云纹和填点菱形回字雷纹。每个云纹的直径为0.6厘米，雷纹的大小为0.6×0.7厘米。鼓面上还明显可见垫片痕迹，共有68块，由内到外的5个晕圈中分别有14、20、26块，以每晕6块的数量递增。垫片基本按同心圆位置均匀分布，其大小为(1.5—2.2)厘米×(1.5—2.4)厘米不等。鼓面边缘没有青蛙塑像。鼓身弦纹密集，晕圈窄而均匀，晕圈宽度都为2厘米，弦间距为0.6厘米。除胸腰、腰足的连接部位及颈部2.5厘米宽的晕圈外，上下都有与鼓面相同的云纹和雷纹。鼓身对称有两条宽厚的纵向缝隙浇口残迹，有两对圆茎蛇纹环耳。鼓足严重残缺，仅存与鼓腰的连接部分。测量鼓胸高24.3厘米，鼓腰高32.2厘米。鼓身壁厚0.2—0.7厘米，大部分0.5—0.7厘米，平均约0.6厘米。在鼓胸和鼓腰，鼓腰和鼓足的连接部位，内壁设计过渡平缓，形成了两圈最大厚度达1.0厘米的加厚圈。
通过对一些北流型铜鼓进行测量发现，其胸、腰、足3者的高度比例有一定规律，其平均值是：胸高：腰高：足高=1：1.33：1.06.由此可以推算出101号鼓的实际足高应为25.8厘米，身高为82.3厘米，通高则为86.0厘米。同样，根据各大铜鼓足外形曲率的统计情况，确定出101号鼓的完整外形曲线，计算鼓足的最大直径为163厘米，接近于鼓面直径。根据101号鼓鼓面边缘有一圈铸造披缝可以确认，该鼓是采用泥型(陶范、泥范)法铸造的。鼓身上只有2条表面不平整、稍有错位的、对称分布的垂直披缝。这两条披缝既是缝隙浇口，也是鼓身泥型的分型面。
鼓面外范的制作。北流型铜鼓鼓面均大于鼓身，若先塑制泥质实样，大于鼓身的面檐部分因面积大而壁薄，不仅较难塑制，而且难于承受翻范操作。从许多北流型铜鼓鼓面可以看到，在与鼓身分型面对应的位置，常有鼓面局部增大的现象，增大部分也有弦纹和地纹。这一现象说明，这些铜鼓的鼓外范是直接用刮板制作的。而且把鼓面外范型腔有意地制成稍大于实际所需鼓面尺寸，这样可以防止因鼓身外范变形或合箱错位而造成鼓面增大部位出现无纹饰的现象，表现了当时铸鼓匠师的合理工艺设计水平。
因形大器重，翻范起模十分困难，鼓身外范也只能用刮板直接刮制。在制范过程中因用刮板直接刮制，无需移动外范，就可逐步完成刮制外范、滚印纹饰、烘焙、制作定位等工序。面檐及垂檐型腔也是用成形刮板在鼓身外范上一齐刮制而成的。
从101号鼓内壁有清晰的同心圆刮痕可知，内范制作也使用了刮板。据《铜鼓制作法)提供的资料，内范一般被制成空心的。从强度上考虑，这么大的铜鼓，如果是实心内范，其重量约为2200千克，在浇注方式鼓面向下的情况下，将给它的移动、翻身、合箱等过程造成极度因难。因此，只能用空心内范，以减轻其重量。又考虑到合金的收缩率，陶范泥料必须由泥、砂、植物等原料混制。增加植物的配人量，可以提高内范的退让性和透气性，并降低范料的蓄热系数，进而提高陶范的充型性能。空心内范能进一步减少收缩阻力以避免铸件产生热裂。
101号鼓的耳上不见范线痕迹，4只鼓耳的形状和装饰也不完全相同。因此推测，鼓耳的制作过程应是先捏塑蜡质鼓耳，待鼓身外范刮制和滚印纹饰完成后，在鼓耳位置挖去部分范料，嵌入蜡耳，再用范料填补修整并刻出三爪纹，最后在陶范烘焙时失蜡并与整鼓一次浇注。由于填补得不光洁，浇注后鼓耳根部在鼓壁上留下一块粗糙表面。
鼓身、鼓面的弦纹是用成形刮板与外范同时刮制，或用弦纹滚轮借外范刮板转轴在外范上一道道滚印而成。复制试验用滚印法获得了与原器相同的弦纹效果。
鼓面云纹和雷纹呈同心圆和放射状分布，大小为4×1.8厘米的长方形痕迹以及在痕迹边界处的纹饰重叠现象，表明是用尺寸为4×1.8厘米的两个石质或其他材质的阴刻云纹及雷纹印模，在鼓面外范上沿圆周方向由鼓面中心一圈圈向外压印而成的。由于操作时压印不均匀，使局部压印纹连接处产生重叠。
鼓身的云纹和雷纹未见上述一类的印模压印痕迹，但可见沿圆周方向的条状印痕及纹饰重叠现象。各晕圈内的纹饰大多为同一种花纹，相邻晕圈大多呈云纹和雷纹交替装饰并以弦纹组的中线为分界线，但也有同一晕圈中同时出现成段的云纹和雷纹现象。因此，鼓身纹饰是用两个石质或其他材质的阴刻云纹及雷纹圆柱体印轮，在鼓身外范上沿晕圈一圈圈滚印而成的，滚印时以弦纹组中线为分界线。由于滚印时的间断操作或更换印轮，造成在同一晕圈中的纹饰重叠或出现云纹和雷纹两种纹饰相接现象。由于鼓身表面为曲面，印面过宽的印轮无法一次滚印出低凹曲面处的纹饰或保证纹饰深浅一致。因此，印轮的印面不会太宽，约为3厘米，沿印面宽度方向正好可分布5个云纹或4个填点菱形回字雷纹。
外、内范都制好后，让其阴干，然后烘焙，合范。象101号鼓这样的大型铸件，浇注时不可能采用鼓面向上方式，而是采用鼓面向下方式。合箱时鼓面在下，由于内范又大又重，内范悬吊及合范定位困难，只好借助于大量垫片来支撑安置，鼓面外范上的同心圆弦纹可方便地作为合范时的定位支准。101号鼓内范是空心的，内范范料中为改善退让性而加入较多数量的植物质，焙烧后又降低了比重，这些都减轻了内范的重量，便于搬移、翻身及合范。101号鼓鼓面上有68块垫片，基本按同心圈位置由内到外的5个晕圈中均匀分布。这样众多的、较大块的、均匀分布的垫片，可以平衡地支撑其内范。鼓身也有许多垫片，不仅具有控制鼓身壁厚的作用，而且通过垫片使鼓身外范的合箱力对内范起固定作用。
最后熔炼、浇注。
整个工艺流程可如发下表示：