Sony Music đã chi ra 25 triệu đô la để quảng bá Invincible.[10][12] Mặc dù vậy, do những xung đột giữa Jackson và hãng thu âm, album không nhận được sự tiếp thị đáng kể nào.[13] Album sản sinh ba đĩa đơn, mặc dù tất cả đều phát hành giới hạn. "You Rock My World" chỉ được phát hành trên sóng phát thanh tại Hoa Kỳ, do đó chỉ có thể vươn đến vị trí thứ 10 trên Billboard Hot 100. Trên thị trường quốc tế, nơi mà nó được phát hành thương mại, bài hát đã thành công hơn, đạt hạng nhất tại Pháp, top 2 tại Na Uy, Phần Lan, Đan Mạch, Bỉ và Vương quốc Anh, top 5 tại Ý, Úc, Thụy Điển và Thụy Sĩ.[14] Đĩa đơn thứ hai, "Cry", không được phát hành tại Hoa Kỳ, và cũng chỉ đạt những vị trí tương đối ở các khu vực khác.[15]

Đĩa đơn thứ ba và cũng là cuối cùng, "Butterflies", chỉ phát hành trên sóng phát thanh Hoa Kỳ, và đạt vị trí thứ 14 trên Billboard Hot 100 và thứ hai trong 5 tuần trên Hot R&B/Hip-Hop Singles Chart.[16] Dù không phát hành chính thức, "Heaven Can Wait" cũng đạt vị trí thứ 72 trên R&B/Hip-Hop Charts do lượt yêu cầu trên sóng phát thanh.[16] "Unbreakable" ban đầu được dự định sẽ phát hành làm đĩa đơn, nhưng sau cùng đã bị hủy bỏ.[17] Tuy nhiên, sau đó nó cũng xuất hiện trong box set The Ultimate Collection.

Khác với những album phát hanh lúc trưởng thành của Jackson, không có tour diễn thế giới nào để quảng bá cho album. Thay vào đó, một chương trình đặc biệt kỷ niệm 30 năm ca hát của ông đã diễn ra tại Madison Square Garden vào tháng 9 năm 2001, đánh dấu cột mốc Michael Jackson dưới danh nghĩa nghệ sĩ hát đơn. Ông biểu diễn "You Rock My World" trong Invincible và tái hợp cạnh các anh em mình trên sân khấu, lần đầu tiên kể từ Victory Tour (1984).[18] Chương trình còn có sự tham gia trình diễn của Whitney Houston, Britney Spears, Mýa, Usher, Tamia, 'N Sync, và Slash, cùng nhiều nghệ sĩ khác.[19] Buổi ghi hình phát sóng trên CBS vào tháng 10 năm 2001 kéo dài 2 giờ đã thu hút 29,8 triệu người xem.[20]

Sau quyết định chấm dứt mọi hành động quảng bá một cách đột ngột của Sony, vào tháng 7 năm 2002, Jackson đã gọi Mottola là một "con quỷ" và "kẻ phân biệt chủng tộc" vì không ủng hộ các nghệ sĩ Mỹ gốc Phi, mà chỉ đơn thuần sử dụng họ cho lợi ích cá nhân.[10][21] Nam ca sĩ còn cáo buộc Sony và ngành công nghiệp thu âm có hành vi phân biệt chủng tộc, cố tình ngăn cản việc quảng bá album của ông.[22] Sony sau đó tuyên bố rằng họ thừa nhận việc tiếp thị Invincible không đủ mạnh, tuy nhiên họ cũng đổ lỗi cho Jackson vì ông từ chối lưu diễn ở Hoa Kỳ.[22]