Мегалодон обитал в субтропических и умеренных водах обоих полушарий. Ископаемые остатки мегалодона встречаются во многих частях земного шара, включая Европу, Северную и Южную Америку, Пуэрто-Рико, Кубу, Ямайку, Австралию, Новую Зеландию, Японию, Африку, Мальту, Гренадины и Индию. В Венесуэле известны зубы мегалодонов, найденные в пресноводных отложениях, что может говорить о том, что мегалодон, подобно современной бычьей акуле, был приспособлен для нахождения в пресной воде.