Žraloci megalodonští kdysi obývali tropické a subtropické pobřežní a otevřené oceány po celém světě během neogénu (miocén a raný pliocén), ale pravděpodobně nejhojnější byli v tichomořské oblasti a kolem ní v teplých pelagických prostředích poblíž pobřeží a dokonce i v zátokách .
