สำหรับประเทศไทย ระบบเสียงดอลบี แอทโมสเริ่มเข้ามามีบทบาทในเดือนเมษายน พ.ศ. 2556 โดยเอสเอฟ ซีเนม่าเป็นโรงภาพยนตร์ค่ายแรกที่นำระบบเสียงนี้มาใช้ โดยติดตั้งอยู่ในโรงภาพยนตร์ที่ 12 ของโรงภาพยนตร์เอสเอฟ เวิลด์ ซีเนม่า เซ็นทรัลเวิลด์ เน้นฉายภาพยนตร์ฟอร์มยักษ์จากต่างประเทศในช่วงแรก ต่อมาเมเจอร์ ซีนีเพล็กซ์ก็ได้เริ่มเปิดโรงภาพยนตร์ระบบเสียงนี้เพิ่มในสาขาต่างๆ ของเมเจอร์ ซีนีเพล็กซ์ ปัจจุบัน เอสเอฟ ซีเนม่า กลายเป็นผู้ที่มีโรงภาพยนตร์ระบบเสียงดอลบี แอทโมส มากที่สุดในประเทศไทย เนื่องจากเมเจอร์ ซีนีเพล็กซ์ได้หยุดแผนขยายโรงภาพยนตร์ระบบนี้และได้ใช้ระบบทดแทนคือ 3D Sound ในบางสาขา ซึ่งระบบดังกล่าวมีลักษณะคล้ายกับดอลบี แอทโมสทุกประการ ยกเว้นแต่ว่าผู้ติดตั้งไม่จำเป็นต้องติดตั้งลำโพงเหนือหัว และใช้งบในการทำโรงภาพยนตร์เกือบเท่าโรงภาพยนตร์ทั่ว ๆ ไป

ปัจจุบันโรงภาพยนตร์ระบบเสียงดอลบี แอทโมส มีสาขาที่เปิดให้บริการในประเทศไทยดังนี้

ส่วนตัวภาพยนตร์ในช่วงหลังเปิดตัวอย่างเป็นทางการในประเทศไทย ภาพยนตร์ที่เข้าฉายในระบบนี้ล้วนเป็นภาพยนตร์ฟอร์มยักษ์จากต่างประเทศทั้งหมด แต่สำหรับภาพยนตร์เรื่องตำนานสมเด็จพระนเรศวรมหาราช ภาค ๕ ยุทธหัตถีถือว่าเป็นภาพยนตร์ไทยเรื่องแรกที่ใช้ระบบเสียงนี้ โดยออกฉายในกรุงเทพมหานครตั้งแต่วันที่ 29 พฤษภาคม - 5 มิถุนายน พ.ศ. 2557 และหลังจากนั้นก็เริ่มมีภาพยนตร์ไทยเข้าฉายในระบบนี้มากขึ้น นั่นก็คือเรื่อง ฝากไว้..ในกายเธอที่ฉายในกรุงเทพมหานคร และเรื่อง ตำนานสมเด็จพระนเรศวรมหาราช ภาค ๖ อวสานหงสาที่ออกฉายในระบบดอลบี แอทโมสทั่วประเทศที่มีโรงภาพยนตร์ตั้งอยู่ (กรุงเทพฯ เชียงใหม่ และบุรีรัมย์)