アメリカ合衆国では2023年7月21日に公開[2]。同年9月22日からは1週間限定でIMAX版も公開する予定[10]。 同国での公開に先立ち、同年5月21日に、ももいろクローバーZの佐々木彩夏が日本人アーティスト初となる“バービーとのスペシャルコラボライブ”を横浜アリーナにて開催[12]。バービーの世界観を取り入れたソロコンサートとなり、会場内のモニターには映画『バービー』の予告映像（ティザー）も流れた[12]。 また、当初は同年8月2日にジャパンプレミアを開催し、マーゴット・ロビーやアメリカ・フェレーラなどが出席することを予定していた[13]。しかし、同年7月14日から俳優組合のSAG-AFTRAがストライキを行っている影響で出演者の来日が困難になったとして、配給会社のワーナー ブラザース ジャパンは同月25日に出演者の出席取りやめとジャパンプレミアの内容を一部変更することを発表した[14][15]。 ジャパンプレミアの開催当日となる同年8月2日には、駐日アメリカ合衆国大使のラーム・エマニュエルやタレントのアンミカが、同イベントなどの画像とともに、プロモーションのツイートを発信した[16][17][18]。 公共放送である日本放送協会（NHK）は、国内でまだ映画上映期間中であった2023年9月に「バーベンハイマー」で炎上した本作の別のところにあった思いは多様性であったという報道を玩具メーカー「マテル」のブランド担当役員への取材を交えて行った[19]。 ホームメディアについては2023年10月25日からデジタル配信が先行する形でセル配信の販売を開始した。レンタル並びにディスクによる販売については同年11月22日から開始した[20]。 映画賞レースの大本命となっていることを受けて、2024年2月2日から一部の映画館で再上映を行うことを同年1月19日に発表した[21][22]。 2023年8月6日、ワーナー・ブラザーズは本作品の全世界興行収入が10億ドル（日本円で約1400億円）を突破したことを発表した。2023年に製作された映画の中で10億ドルを突破したのは同年4月に公開された『ザ・スーパーマリオブラザーズ・ムービー』（ユニバーサル・ピクチャーズ配給）に次いで2作品目となる[23][24]。
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