Tamaryny Złotego Lwa są endemiczne dla przybrzeżnych lasów Atlantyku w Brazylii. Są one znalezione w stanie Rio de Janeiro i niewielkim obszarze w pobliskim stanie Espírito Santo. Ich naturalne siedlisko składa się z gęstych nizinnych lasów deszczowych, zarówno pierwotnych, jak i wtórnych, położonych w zasięgu Mountain Serra do Mar. Te lasy deszczowe charakteryzują się wysokimi drzewami, gęstą roślinnością podtrzymującą i dużą różnorodnością gatunków roślin. Tamaryny Złotego Lwa wolą obszary z obfitymi owocami, ponieważ owoce stanowią dużą część ich diety. Znajdują się na wysokościach od poziomu morza do 1000 metrów (3280 stóp).
Atlantyckie lasy przybrzeżne w Brazylii, w których mieszkają złote lwa tamaryny, są uważane za hotspot różnorodności biologicznej ze względu na ich wyjątkowy poziom bogactwa gatunków i endemizmu. Lasy te są jednak zagrożone wylesianiem, fragmentacją i innymi działaniami człowieka. Utrata i degradacja ich siedliska stanowiły główne czynniki przyczyniające się do spadku tamaryn złotego lwa na wolności. Wdrożono wysiłki ochrony i inicjatywy przywracania siedlisk w celu ochrony pozostałych populacji i zapewnienia długoterminowego przetrwania tego krytycznie zagrożonego gatunku.