Reprymalny megalodon zamieszkiwał tropikalne i subtropicalne wody przybrzeżne i otwartego oceanu na całym świecie w epoce neogenu (miocen i wczesny pliocen). Najbardziej liczny był prawdopodobnie wokół regionu pacyficznego, preferując ciepłe środowiska pelagiczne blisko brzegu, a nawet w zatokach.