Consultámos F. V. P. da Fonseca, que considera que «Ulã-Bator é a forma preferível». Sendo assim, o primeiro elemento deste nome ("Ulã") segue o modelo de outros nomes estrangeiros que, na adaptação ao português, perdem a consoante nasal [n] da sílaba final e passam a ter, quer na pronúncia quer na grafia, uma vogal ou um ditongo nasais nessa posição; são exemplos, Amã (<Aman), Irão/Irã (<Iran) e Teerão/Teerã (<Teheran).1
Fica, no entanto uma advertência: no Prontuário Ortográfico e Guia da Língua Portuguesa (Casa das Letras, 2007) de Magnus Bergstöm e Neves Reis, a grafia registada é Ulan-Bator.
1 A forma em -ão é portuguesa; a que acaba em -ã é brasileira. Também há variação com nomes originalmente terminados em -m: Amsterdam > Amesterdão/Amesterdã.