Az arany oroszlán tamarinok endemikusak a brazíliai atlanti parti erdőkben. Rio de Janeiro államban és egy kis területen találhatók a közeli Espírito Santo államban. Természetes élőhelyük sűrű alföldi esőerdőkből áll, mind elsődleges, mind másodlagos, a Serra do Mar hegységben található. Ezeket az esőerdőket magas fák, sűrű érthető növényzet és a növényfajok nagy sokfélesége jellemzi. Az arany oroszlán tamarinok inkább a bőséges gyümölcsfákkal rendelkező területeket részesítik előnyben, mivel a gyümölcsök étrendjük nagy részét alkotják. Ezeket a tengerszint feletti magasságban, 1000 méterig (3280 láb) találják meg.
A brazíliai atlanti parti erdőket, ahol az arany oroszlán tamarinok laknak, a fajgazdagság és az endemizmus kivételes szintje miatt biodiverzitási hotspotnak tekintik. Ezeket az erdőket azonban az erdőirtás, a fragmentáció és az egyéb emberi tevékenységek jelentős veszélyben vannak. Az élőhelyük elvesztése és lebomlása jelentősen hozzájárult az arany oroszlán tamarinok vadonban hanyatlásához. A megőrzési erőfeszítéseket és az élőhelyek helyreállítási kezdeményezéseit a fennmaradó populációk védelme és a kritikusan veszélyeztetett fajok hosszú távú túlélésének biztosítása érdekében hajtották végre.