Ban đầu bộ phim được lên kế hoạch phát hành vào ngày 15 tháng 6 năm 2012, nhưng sau đó lùi lại tới ngày 22 tháng 6 năm 2012.[28] Vào ngày 3 tháng 4 năm 2012, Pixar chiếu thử 30 phút đầu của bộ phim, và nhận được phản hồi tích cực từ những người xem.[29] Phim công chiếu lần đầu vào ngày cuối cùng của Liên hoan phim quốc tế Seattle, 10 tháng 6 năm 2012.[30] Phim ra mắt lần đầu ở Australia vào ngày 11 tháng 6 năm 2012, tại Liên hoan phim Sydney,[31] ra mắt ở Mỹ vào ngày 18 tháng 6 năm 2012, tại Rạp chiếu phim Dolby ở Hollywood, trong Liên hoan phim Los Angeles,[32] ra mắt ở châu Âu tại Liên hoan phim Taormina ở Sicily ngày 23 tháng 6 năm 2012, và ra mắt ở Anh tại Liên hoan phim quốc tế Edinburgh vào ngày 30 tháng 6 năm 2012.

Tại Hoa Kỳ và Canada, Công chúa tóc xù là bộ phim chiếu rạp đầu tiên sử dụng định dạng âm thanh Dolby Atmos.[33] Gần một nửa trong số 14 rạp được lắp đặt hệ thống âm thanh để trình chiếu bộ phim dưới định dạng Atmos là ở California (Burbank, Century City, Fremont, Hollywood, San Francisco, và Sherman Oaks), các rạp còn lại nằm ở bảy bang khác (Lake Buena Vista, Florida; Kansas City, Missouri; Paramus, New Jersey; Las Vegas, Nevada; Chicago; West Plano, Texas; Vancouver, Washington) và Toronto, Ontario.[34] Còn tại các rạp khác, phim được phát hành ở định dạng âm thanh Dolby Surround 7.1. Tổng cộng, phim được phát hành tại 4.164 rạp, một kỷ lục của Pixar; kỷ lục trước do phim Cars 2 thiết lập (4.115 rạp).[35] 2.790 trong số đó chiếu phim này dưới định dạng 3D.[36]

Tại Việt Nam, bộ phim được phát hành vào ngày 6 tháng 7 năm 2012 với tựa đề chính thức là "Công chúa tóc xù". Phiên bản lồng tiếng Việt có sự tham gia của Bảo Thy trong vai Merida, Hữu Châu trong vai Vua Fergus.[37]

Giải trí tại gia đình

Công chúa tóc xù được phát hành trên đĩa Blu-ray, Blu-ray 3D, DVD, và cho tải về kỹ thuật số vào ngày 13 tháng 11 năm 2012. Lần phát hành này bao gồm cả La Luna và một phim ngắn khác có tựa đề The Legend of Mor'du (Truyền thuyết về Mor'du).[38] Giới thiệu về lịch sử của Mor'du, bộ phim ngắn này cho người xem cơ hội tìm hiểu sâu về huyền thoại ẩn sau chàng hoàng tử này, qua lời kể của mụ phù thuỷ lập dị đã phù phép chàng.[39]