Златните лъвски тамарини са ендемични за Атлантическите крайбрежни гори на Бразилия. Те се срещат в щата Рио де Жанейро и малка площ в близкия щат Еспирито Санто. Естественото им местообитание се състои от плътни низински гори, както първични, така и вторични, разположени в планинската верига Сера до Мар. Тези тропически гори се характеризират с високи дървета, плътна подземна растителност и голямо разнообразие от растителни видове. Златният лъв тамарини предпочитат райони с изобилие от плододаващи дървета, тъй като плодовете съставляват голяма част от диетата си. Те се намират на възвишения, вариращи от морско ниво до 1000 метра (3280 фута).
Атлантическите крайбрежни гори на Бразилия, където пребивават златни лъвски тамарини, се считат за гореща точка за биологично разнообразие поради изключителните им нива на богатство и ендемизъм. Тези гори обаче са под значителна заплаха от обезлесяването, фрагментацията и други човешки дейности. Загубата и деградацията на тяхното местообитание са основни фактори за спада на златния лъв тамарини в природата. Прилагат се усилия за опазване и инициативи за възстановяване на местообитанията, за да се защити останалите популации и да се гарантира дългосрочната оцеляване на този критично застрашен вид.