Мегалодон обитал в прибрежных водах умеренного пояса и имел глобальное распространение, но не везде.
Вначале эти акулы были в основном ограничены Северным полушарием. Со временем их ареал расширился, причем максимальное распространение произошло в позднем миоцене, прежде чем вид начал сокращаться. Похоже, что они были наиболее многочисленны около массивов суши, которые теперь называют Европой, Северной Америкой, Японией и Южной Америкой.
Приведенные ниже диаграммы взяты из исследования вымирания мегалодонов, включающего образцы примерно от 20 до 3 млн лет назад. Обратите внимание, что на самом деле они были локализованы в определенных регионах мира.
Между прочим, Земля в миоцене выглядела совсем не так, как на приведенных выше картах. Чтобы помочь вам визуализировать разницу, вот диаграмма, которая приблизительно соответствует Земле 20 миллионов лет назад, во время эоцена (56– 33,9 млн лет назад). Мегалодон еще не существовал, но жили его предки, и они представлены здесь их родовым именем Otodus.