Żaba harlekin zamieszkuje górskie strumienie w Neotropikach. Odpowiednie siedlisko to:
- Górskie strumienie: Szybkie, zimne, czyste wody z kamienistym dnem.
- Jakość wody: Niezanieczyszczona, lekko kwaśna pH 6,5–7,0.
- Roślinność brzegu: Rośliny dają schronienie, miejsca do ogrzewania, zróżnicowane mikrosiedliska.
- Opadłe liście: Kamuflaż, schronienie, składniki odżywcze.
- Podłoże kamieniste: Kluczowe do składania jaj, przepływu tlenu, ochrony przed drapieżnikami.
- Wystarczające ofiary: Owadki, pająki, małe skorupiaki.
- Brak zakłóceń: Ochrona przed zanieczyszczeniami, osadem, gatunkami inwazyjnymi.