Mary và Đóa hoa phù thủy ra mắt tại Nhật Bản vào ngày 8 tháng 7 năm 2017 bởi nhà phân phối Toho, được công chiếu tại 458 rạp chiếu trên khắp Nhật Bản.[13] Altitude Film Sales thông báo tại Liên hoan phim hoạt hình quốc tế Berlin về việc mua bản quyền phát hành của bộ phim, và sẽ công chiếu tại Anh.[14] Madman Entertainment thông báo phát hành tại Úc và New Zealand,[15] và sẽ công chiếu lần đầu bộ phim tại sự kiện Liên hoan Anime Madman tổ chức tại Melbourne vào ngày 5 tháng 11 năm 2017.[16] GKIDS sau đó cũng thông báo về việc phân phối bộ phim tại Bắc Mỹ, cùng màn chạy đua một tuần cho giải Oscar vào ngày 1 tháng 12 năm 2017,[17] công chiếu giới hạn vào ngày 18 tháng 1 năm 2018, và công chiếu rộng rãi vào ngày 19 tháng 1 năm 2018.[18][19] Altitude (nhà phân phối phim của Anh) công bố vào đầu tháng 3 năm 2018, bộ phim sẽ có công chiếu đặc biệt tại các rạp phim của Vue Cinemas vào ngày 10 tháng 4 năm 2018 trước khi công chiếu rộng rãi tại Anh vào ngày 4 tháng 5 năm 2018.

Bản lồng tiếng Anh của bộ phim Mary và Đóa hoa phù thủy (với sự góp mặt của Ruby Barnhill, Kate Winslet, Jim Broadbent) được đạo diễn bởi Hiromasa Yonebayashi và sản xuất bản Geoffrey Wexler. Bản lồng tiếng Anh được thu âm vào tháng 9 năm 2017 tại London, và công chiếu lần đầu tại Los Angeles vào ngày 23 tháng 10 năm 2017.

Bộ phim được phát hành phiên bản DVD, Blu-ray, Digital HD và 4K Ultra HD bởi Walt Disney Japan vào ngày 20 tháng 3 năm 2018.[20] Bộ phim được phát hành phiên bản DVD và Blu-ray tại North America bởi nhà phân phối truyền thông Universal Pictures Home Entertainment vào ngày 1 tháng 5 năm 2018. Nhà phân phối phim Altitude Film cũng chịu trách nhiệm phân phối các sản phẩm truyền thông tại Anh.