Mastering wykonał Tom Coyne w nowojorskim Sterling Sound Studio.
Universal Music Group wydało „I Don't Wanna Live Forever” w formacie cyfrowym w iTunes Store oraz w serwisie Apple Music 9 grudnia 2016 roku jako główny singiel promujący ścieżkę dźwiękową. Utwór trafił do amerykańskich rozgłośni radiowych typu hot adult contemporary 12 grudnia, a dzień później do stacji grających współczesne hity, nakładem wytwórni Big Machine i Republic Records. Piosenka została udostępniona na Spotify 16 grudnia. We Włoszech wytwórnie Universal oraz Sony Music Italy wydały utwór do emisji radiowej 13 stycznia 2017 roku.
Kompozycja „I Don't Wanna Live Forever” trwa 4 minuty i 5 sekund. Jest to utrzymana w średnim tempie ballada łącząca R&B, electropop i dance-pop, oparta na bitach wykorzystujących pstrykanie palcami. Issy Sampson z The Guardian sklasyfikowała utwór jako slow jam. Wielu krytyków uznało produkcję za zmysłową. Swift i Zayn wykonują piosenkę, używając tchu w głosie oraz harmonii falsetowych. Tekst opowiada o romantycznej tęsknocie dwojga byłych kochanków i zawiera pytania retoryczne dotyczące znaczenia ich relacji;