Las principales rutas hacia el nitrobenzaldehído comienzan con la nitración del estireno y el ácido cinámico, seguida de las conversiones de los ácidos 2-nitrostreno y 2-nitrocinámico resultantes. El cinamaldehído también se puede nitrar, por ejemplo, en una solución de anhídrido acético en ácido acético, con un alto rendimiento para obtener 2-nitrocinamaldehído. Este compuesto se oxida entonces a ácido 2-nitrocinámico, que se descarboxila a 2-nitrostireno. El grupo vinilo puede oxidarse de diferentes maneras para producir 2-nitrobenzaldehído.
En un proceso de síntesis, el tolueno se mononitorea a temperaturas frías para obtener 2-nitrotolueno, donde aproximadamente el 58% se convierte en el isómero orto, y el resto forma los isómeros meta y para. El 2-nitrotolueno puede entonces ser oxidado para producir 2-nitrobenzaldehído.
Alternativamente, el 2-nitrotolueno como se formó anteriormente puede ser halogenado a un haluro de 2-nitrobenzilo seguido por oxidación con DMSO y bicarbonato de sodio para producir 2-nitrobenzaldehído, que se purifica posteriormente con la creación de un aducto de bisulfito.
La nitración del benzaldehído produce principalmente 3-nitrobenzaldehído, con rendimientos de alrededor del 19% para el orto-, 72% para el meta- y 9% para el isómero para. Por esta razón, la nitración del benzaldehído para producir 2-nitrobenzaldehído no es rentable.