"Problem" werd voor het eerst uitgevoerd door Grande op de 2014 Radio Disney Music Awards op 26 april 2014, die een dag later op 27 april 2014 werden uitgezonden. Het werd later uitgevoerd op Jeffrey Sanker's jaarlijkse White Party in Palm Springs. Grande heeft sindsdien ook "Problem" uitgevoerd op de 2014 iHeartRadio Music Awards op 1 mei 2014, op "The Ellen DeGeneres Show" op 6 mei 2014 en op de Born Free Africa Mother's Day Family Carnival op 11 mei. Grande heeft het nummer ook uitgevoerd op verschillende concerten, waaronder het jaarlijkse concert van 102.7 Wango Tango van KIIS-FM in 2014 samen met Azalea, voor het eerst uitgevoerd met haar op 10 mei, het jaarlijkse Kiss 108-fm's 2014 Kiss Concert op 31 mei 2014 en op het New York 103.5 KTU-concert KTUphoria op 29 juni 2014. Grande voerde het nummer uit op de 2014 Billboard Music Awards
naast Azalea op 18 mei 2014. Later trad Grande op in de finale van seizoen 18 van "Dancing with the Stars" op 20 mei 2014 en op de 2014 MuchMusic Video Awards op 15 juni. Ze voerde "Problem" uit op de 2014 iHeartRadio Ultimate Pool Party, en een pianoversie op de eendaagse heropleving van Total Request Live. Op 28 augustus, Grande voerde het lied op het programma Today Show en ook tijdens een pocket show gehouden op de Honda Stage in het iHeartRadio Theatre in LA. Ze voerde ook "Problem" samen met "Bang Bang" en "Break Free" op "The X Factor Australia" op 8 september 2014. Op 8 september speelde Ariana het nummer op de Australische tv-show "Sunrise" samen met Break Free. Op 12 september speelde ze een medleyversie van Problem en Break Free in de Japanse tv-show "Music Station". Ze speelde ook "Problem" op het iHeartRadio Music Festival op 19 september 2014. Ariana voerde het nummer samen met "Break Free" op de 2014 MTV Europe Music Awards op 9 november 2014. Ariana voerde het nummer samen met "Break Free" en "Love Me Harder" op de American Music Awards op 23 november 2014.