ขบวนการจอมโจร ลูแปงเรนเจอร์ VS ขบวนการมือปราบ แพทเรนเจอร์ ออกอากาศทุกวันอาทิตย์เวลา เวลา 9:30 น. - 10:00 น. ทางสถานีโทรทัศน์ทีวีอาซาฮิ ตั้งแต่วันที่ 11 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2018 ถึงวันที่ 10 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2019

ในส่วนประเทศไทย ลิขสิทธิ์ในการออกอากาศเป็นของการ์ตูนคลับมีเดีย ทั้งทีวีดิจิทัล ดาวเทียม และเคเบิลทีวี โดยทางทีวีดิจิทัลออกอากาศทางช่อง MCOT HD ทุกวันเสาร์เวลา 7:30 น. - 8:00 น. ในรายการช่อง 9 การ์ตูน ออกอากาศครั้งแรกเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2562 และทางสถานีโทรทัศน์การ์ตูนคลับแชนเนล ทุกวันเสาร์ และวันอาทิตย์ เวลา 8:00 น. - 8:30 น. ออกอากาศครั้งแรกเมื่อวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2562 ผ่านระบบดาวเทียมและเคเบิลทีวี และรับชมต่อเนื่อง ตั้งแต่ตอนที่ 43 วันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2563 จนจบถึงตอนสุดท้าย ตอนที่ 51 ผ่านระบบอินเตอร์เน็ตทีวีและไอพีทีวี และนอกจากนี้ ช่องตูนนี่ ทั้งดาวเทียมและเคเบิลทีวี ได้นำเรื่องนี้มาออกอากาศซ้ำอีกครั้ง ทุกวันเสาร์และวันอาทิตย์ เวลา 6:30 น. - 7:00 น. ตั้งแต่ตอนแรก เมื่อวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2563