A palackorrú delfin élőhelye világszerte megtalálható. Az állatok a mérsékelt és trópusi éghajlatot kedvelik, és mind az Atlanti, mind a Csendes-óceánban megtalálhatók északra Norvégia és Új-Skócia, egészen délre Dél-Afrikáig, Japán és Kalifornia közelében, délen pedig Ausztráliáig és Chile. A palackorrú delfinek környezete magában foglalja a nyílt óceánt, Hawaiiban és Polinéziában találhatók meg. A palackorrú delfin-biom széles elterjedése miatt az élőhelyüket megosztó tengeri állatok óceán éghajlatonként eltérőek.
Az Atlanti-óceánon élő palackorrú delfinek élőhelyüket medúzákkal, fókákkal és több különböző bálnafajjal, köztük púpos bálnákkal is megosztják. Ezek a delfinek elsősorban heringből, laposhalból és tőkehalból táplálkoznak. Tintahalat, homárt és rákfajt is fogyasztanak. Bár a palackorrú delfin az egyik legnagyobb tengeri ragadozó, néha nagyobb orkák és cápák zsákmánya. A nagy fehér és tigris cápafajok megtalálhatók az atlanti vizeken, számos más kisebb fajjal együtt.
A Csendes-óceán palackorrú delfinjei vidrával, fókákkal és oroszlánfókákkal osztoznak élőhelyükön. Számos bálnafaj megtalálható a Csendes-óceánon is, beleértve a kék bálnát is. A hering és a makréla alkotják a csendes-óceáni delfin étrendjének legnagyobb részét, és a mélyvizet olyan nagy halfajokkal osztják meg, mint a tonhal és a kardhal. A delfin Csendes-óceán élőhelyén számos lazacfaj, sőt barracuda is található.
Míg a delfinek minden éghajlaton hasonló halfajokkal táplálkoznak, a trópusi palackorrú megosztja ezt élőhely többféle élőlénnyel, például kék marlin, muréna angolna, kalapácsfejű cápa és santa sugarak. A bálna cápa, egy óriási, planktonevő hal, osztja a mély vizet a delfinekkel, és a korallzátonyok teszik ki a sekélyebb víz nagy részét. Papagájhal, pufferhal, bohóchal és sok más kisebb faj él ezekhez a zátonyokhoz közel, a sünök, tengeri csillagok és más gerinctelenek mellett.
Az emberek felelősek a palackorrú delfinek élőhelyeinek és az ezeket az élőhelyeket megosztó élőlények károsításáért. A túlhalászás kimerítette a tőkehalat és más halállományokat, amelyek a delfin fő táplálékforrásai. Az emberek felelősek a tonhalhalászó hálókért is, amelyek delfint és más élőlényeket fognak, megsebesítenek és megölnek. Kimutatták, hogy a műanyagok és a növényvédő szerek által okozott szennyezés károsítja a delfineket is. A katonai szonár által okozott zajszennyezés zavarja a delfinek és bálnák visszahelyezését. Az emberek felelősek a delfin-élőhelyek védelméért és megtisztításáért a hulladék és a szennyezés ellen.