I tamarini di leone dorato sono endemici delle foreste costiere atlantiche del Brasile. Si trovano nello stato di Rio de Janeiro e in una piccola area nel vicino stato di Espírito Santo. Il loro habitat naturale è costituito da fitte foreste pluviali di pianura, sia primarie che secondarie, situate all'interno della catena montuosa di Serra Do Mar. Queste foreste pluviali sono caratterizzate da alberi alti, una densa vegetazione sottovalutata e un'alta diversità di specie vegetali. I tamarini di leone dorato preferiscono le aree con abbondanti alberi fruttiferi, poiché i frutti costituiscono gran parte della loro dieta. Si trovano ad altitudini che vanno dal livello del mare fino a 1.000 metri (3.280 piedi).
Le foreste costiere atlantiche del Brasile, dove risiedono i tamarini di leone dorato, sono considerate un hotspot della biodiversità a causa dei loro eccezionali livelli di ricchezza e endemismo delle specie. Tuttavia, queste foreste rappresentano significative per deforestazione, frammentazione e altre attività umane. La perdita e il degrado del loro habitat sono stati i principali fattori che hanno contribuito al declino delle tamarine di leone d'oro in natura. Sono stati implementati sforzi di conservazione e iniziative di ripristino dell'habitat per proteggere le popolazioni rimanenti e garantire la sopravvivenza a lungo termine di questa specie in pericolo di estinzione.