"Problem" byla poprvé provedená Grande na 2014 Radio Disney Music Awards dne 26. dubna 2014, které byly vysílány o den později dne 27. dubna 2014. Později byla představena na každoroční Bílé párty Jeffreyho Sankera v Palm Springs. Grande od té doby také předváděla "Problem" na iHeartRadio Music Awards 2014 1. května 2014, na "The Ellen DeGeneres Show" 6. května 2014 a na rodinném karnevalu Den matek Born Free Africa 11. května. Grande také zpívala píseň na různých koncertech, včetně ročního koncertu 102.7 Wango Tango na KIIS-FM v roce 2014 spolu s Azaleou, poprvé s ní vystoupila 10. května, každoroční Kiss 108 fm 2014 Kiss Concert 31. května 2014 a na koncertu KTUphoria v New Yorku v roce 2014 29. června 2014. Grande zpívala píseň na Billboard Music Awards 2014
spolu s Azaleou 18. května 2014. Později vystoupila na finále 18. série "Dancing with the Stars" 20. května 2014 a na 2014 MuchMusic Video Awards 15. června. "Problem" předváděla na iHeartRadio Ultimate Pool Party v roce 2014 a klavírní verzi na jednodenním oživení Total Request Live. Dne 28. srpna Grande zpívala píseň v programu Today Show a také během kapesní show, která se konala na Honda Stage v divadle iHeartRadio v Los Angeles. 8. září 2014 provedla "Problem" spolu s "Bang Bang" a "Break Free" na "The X Factor Australia". Dne 8. září Ariana zpívala píseň v australské televizní show "Sunrise" spolu s Break Free. Dne 12. září předvedla v japonské televizní show "Music Station" medley verzi písní Problem a Break Free. Dne 19. září 2014 vystoupila s písní "Problem" na hudebním festivalu iHeartRadio. Ariana zpívala píseň spolu s "Break Free" na udílení MTV Europe Music Awards v roce 2014 dne 9. listopadu 2014. Ariana zpívala píseň spolu s "Break Free" a "Love Me Harder" na American Music Awards 23. listopadu 2014.