Sau khi phát hành, "24K Magic" nhận được những phản ứng tích cực từ các nhà phê bình âm nhạc, trong đó họ đánh giá cao chất giọng của Mars và so sánh với James Brown, cũng như giai điệu bắt tai, vui vẻ và gợi cảm giác hoài cổ, mặc dù vấp phải một số chỉ trích cho rằng đây là một sự cố gắng mô phỏng đĩa đơn năm 2014 mà nam ca sĩ hợp tác với Mark Ronson "Uptown Funk". Tuy nhiên, bài hát đã gặt hái nhiều giải thưởng và đề cử tại những lễ trao giải lớn, bao gồm chiến thắng một giải Grammy cho Thu âm của năm tại lễ trao giải thường niên lần thứ 60. "24K Magic" cũng tiếp nhận những thành công vượt trội về mặt thương mại, đứng đầu các bảng xếp hạng ở Argentina, Pháp và New Zealand, đồng thời lọt vào top 10 ở nhiều quốc gia khác, bao gồm vươn đến top 5 ở những thị trường lớn như Úc, Bỉ, Canada, Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha và Vương quốc Anh. Tại Hoa Kỳ, nó đạt vị trí thứ tư trên bảng xếp hạng "Billboard" Hot 100, trở thành đĩa đơn thứ 12 của Mars vươn đến top 5 tại đây.