拉蒙电影公司宣布《雷神》将于2011年5月6日上映后，迪士尼于2010年1月6日宣布本片将于2011年5月20日在美国和加拿大上映。影片通过IMAX 3D、IMAX和传统2D标准进行放映，采用杜比7.1声道环绕立体声。本片还是第一部在墨西哥和在西半球的4DX影院放映的电影，其中包括有闪光灯、座位倾斜、刮风、烟雾和气味的特殊效果。不过只有部分电影院独家提供。2011年5月7日，本片在位于加利福尼亚州阿纳海姆的迪士尼乐园举行了首映式，这里正是引发该系列电影的加勒比海盗主题公园景点所在地，主演电影的多位明星均