Thành phố vàng đã mất được công chiếu ra mắt vào tối ngày 15 tháng 10 năm 2016 tại Liên hoan phim New York lần thứ 54.[35] Trước đó, hãng sản xuất StudioCanal đã giành được quyền phân phối bộ phim tại các thị trường quốc tế,[36] trong khi đó Amazon Studios giữ bản quyền phân phối phim tại Mỹ.[37] Hãng Bleecker Street cũng hợp tác với Amazon trong việc phát hành phim tại các rạp chiếu.[38] Vào tháng 2 năm 2017, Thành phố vàng đã mất được giới thiệu tại Liên hoan phim quốc tế Berlin lần thứ 67 ở hạng mục Berlinale Special.[39] Phim cũng được công chiếu trong Liên hoan phim quốc tế Boston vào tối ngày 13 tháng 4 năm 2017.[40]

Thành phố vàng đã mất được công chiếu tại Mỹ vào ngày 14 tháng 4 năm 2017.[9] Phim được khởi chiếu tại Pháp vào ngày 15 tháng 3 năm 2017, tại Vương quốc Anh vào ngày 24 tháng 3 năm 2017,[41] và tại Việt Nam vào ngày 19 tháng 5 năm 2017. Phim được công chiếu vào ngày 2 tháng 6 năm 2017 tại Trung Quốc đại lục, tuy nhiên, bản công chiếu tại thị trường này đã bị cắt đi tổng cộng 37 phút và chỉ còn 104 phút thời lượng. Hiện tại vẫn chưa rõ hành động này là do quyết định thương mại hay chỉ là một kết quả kiểm duyệt thông thường của Cục Báo chí, Xuất bản, Phát thanh, Điện ảnh và Truyền hình Trung Quốc.[42]