U marmozet lwich obserwowano poligamię. Grupa poligamiczna składa się zwykle z dominującej matki i podporządkowanej jej córki. Okazuje się, że zwiększa to przeżywalność niedominujących samic, polepsza ich sytuację w grupie, daje także możliwość próby zmiany hierarchii. Matka musi także dzielić się zasobami terytorium. Taka struktura społeczna sprzyja chowowi wsobnemu. W związku z powyższym opisywaną poligamię stwierdza się średnio w 10% przypadków. Nie trwa też ona dłużej niż 2 lata. Sposobem jej uniknięcia jest agresja matczyna, a nawet przegonienie nieródek.
Młode samce, zmieniające grupę, nie przystępują od razu do płodzenia potomstwa. Czekają na swoją kolej, gdy pożądane przez nich miejsce przestanie zajmować starszy osobnik.
Cykl życiowy Jak już wspomniano, w jednej grupie rozrodczej do rozrodu przystępuje jedna samica. Ma to miejsce raz do roku.
Okres największej płodności zdarza się u samicy co 14-21 dni. U marmozet lwich często zdarzają się bliźnięta heterozygotyczne, wykazujące zjawisko mikrochimeryzmu. Występują też mioty z zarówno jednym, jak i trzema młodymi. Ciąża trwa od 125 do 132 dni.