Aguilera đã hợp tác cùng với nhà sản xuất nhạc hip hop Rockwilder trong đĩa đơn nổi tiếng trước là "Lady Marmalade" (2001) do cô trình diễn cùng với Mýa, Lil' Kim và Pink. Sau đó, năm 2002, Aguilera đã mời Rockwilder cùng thực hiện trong công việc sáng tác và sản xuất album Stripped. Aguilera đã nhờ anh sáng tác một ca khúc thật "cuồng nhiệt và đồi trụy" để cho công chúng thấy hình ảnh mới của cô trong sự trở lại sắp tới. Trong khi sáng tác, Aguilera đã gợi ý dùng nền nhạc của đĩa đơn "Let's Get Dirty (I Can't Get in da Club)" (2001) của rapper Redman, và "Dirrty" là một ca khúc được sáng tác lại từ đó, với sự hợp tác của chính Redman.[2] Ban đầu, theo nhà sản xuất Linda Perry, đĩa đơn "Beautiful" mới là đĩa đơn đầu tiên trích từ Stripped chứ không phải là "Dirrty". Song, hãng đĩa thu âm RCA lại quyết định chọn ca khúc này làm đĩa đơn đầu để thu hút sự chú ý của công chúng.[3] Về tựa đề của bài hát, Aguilera đã có gợi ý về việc dùng những tựa sai chính tả đề làm nổi bật bài hát, trong đó có "Dirrtee" và "Dirrdy". Tuy nhiên, sau khi thấy được video âm nhạc mà mình thực hiện, cô đã quyết định chọn tựa đề "Dirrty" chính thức.[4]

Trong cuộc phỏng vấn với tờ tạp chí Entertainment Weekly, Linda Perry đã thể hiện sự thất vọng khi Aguilera chọn "Dirrty" làm đĩa đơn đầu tiên:

Christina thực sự rất tài năng, tôi rất hài lòng. Tôi thật sự không thể hiểu nổi tại sao cô ấy phải giấu đi nó [sự tài năng] và thay vào đó là một biểu tượng sex cơ chứ. Cô ta còn thậm chí mặc bộ đồ đó [trong video âm nhạc] vào phòng thu âm... Một cô gái như Christina không hề phù hợp với trang phục đó tí nào.[3]

"Dirrty" được chính thức phát hành vào tháng 9 năm 2012 dưới dạng đĩa đơn CD và đĩa quay máy hát (vinyl) dạng 12" (12 inch) trên toàn thế giới. Tại Mỹ, phiên bản đĩa CD của ca khúc có mặt B là "Make Over".[5] Còn tại một vài quốc gia châu Âu, phiên bản đĩa CD có mặt B là "I Will Be".[6]