Het nummer kwam de Billboard Hot 100 binnen op de derde plek en werd in de eerste week 438.000 digitaal verkocht. Daarmee werd het Grandes grootste digitale opbrengst van een week ooit. Later piekte het nummer op de tweede plek in de hitlijsten en werd daarmee Grande's en Azalea's hoogste notering in de Amerikaanse muziek hitlijsten. "Problem" bleef hierna zestien weken in de top-10. In Ierland, Nieuw-Zeeland, Schotland en het Verenigd Koninkrijk behaalde het nummer de nummer-1 positie. In veel andere landen zoals, Australië, Canada, Denemarken, Griekenland en Zweden behaalde het nummer een plek binnen de top-10. In de Nederlandse Top 40 behaalde het nummer de vijfde plek.
Om het nummer te promoten, bracht Grande het nummer voor het eerst ten gehore tijdens de Radio Disney Music Awards in 2014. Daarnaast trad Grande ook op tijdens de iHeart Radio Awards en de Billboard Music Awards in 2014. De bijhorende videoclip werd een dag na het uitbrengen van het nummer opgenomen en is geregisseerd door Nev Todorovic. De videoclip verscheen op 30 mei 2014 op het Vevo-kanaal van Grande. De videoclip won een prijs in de categorie "Best Pop Video" tijdens de MTV Video Music Awards in 2014 en het nummer zelf won de prijs in de categorie "Best Song" tijdens de MTV Europe Music Awards in 2014.