Habitat lumba-lumba hidung botol ditemukan di seluruh dunia. Hewan ini lebih menyukai iklim sedang dan tropis dan dapat ditemukan di lautan Atlantik dan Pasifik, sejauh ini utara seperti Norwegia dan Nova Scotia, sejauh selatan Afrika Selatan, dekat Jepang dan California dan selatan ke Australia dan Chili. Lingkungan lumba-lumba hidung botol termasuk laut terbuka dan mereka dapat ditemukan di Hawaii dan Polinesia. Karena penyebaran yang luas dari bioma lumba-lumba hidung botol, hewan laut yang berbagi habitatnya bervariasi dari satu iklim laut ke iklim laut lainnya.
Lumba-lumba hidung botol yang hidup di Samudra Atlantik berbagi habitat dengan ubur-ubur, anjing laut, dan beberapa spesies paus yang berbeda termasuk paus bungkuk. Lumba-lumba ini makan terutama ikan haring, halibut dan cod. Mereka juga memakan spesies cumi-cumi, lobster, dan kepiting. Meskipun lumba-lumba hidung botol adalah salah satu predator laut terbesar, mereka terkadang menjadi mangsa orca dan hiu yang lebih besar. Spesies hiu putih dan harimau besar dapat ditemukan di perairan Atlantik, bersama dengan beberapa spesies kecil lainnya.
Lumba-lumba hidung botol di Samudra Pasifik berbagi habitat dengan berang-berang, anjing laut, dan singa laut. Banyak spesies paus juga dapat ditemukan di Pasifik, termasuk paus biru. Ikan haring dan makarel merupakan makanan utama lumba-lumba Pasifik dan berbagi perairan dalam dengan spesies ikan besar seperti tuna dan ikan todak. Beberapa spesies salmon bahkan barakuda dapat ditemukan di habitat lumba-lumba di Samudera Pasifik.
Sementara lumba-lumba memakan spesies ikan serupa di setiap iklim, hidung botol tropis berbagi shares habitat dengan lebih banyak variasi makhluk seperti marlin biru, belut moray, hiu martil, dan manta sinar. Hiu paus, ikan raksasa pemakan plankton, berbagi perairan dalam dengan lumba-lumba dan terumbu karang merupakan perairan yang lebih dangkal. Ikan kakatua, ikan buntal, ikan badut, dan banyak spesies kecil lainnya hidup di dekat terumbu ini bersama dengan bulu babi, bintang laut, dan invertebrata lainnya.
Manusia bertanggung jawab untuk merusak habitat lumba-lumba hidung botol dan makhluk yang berbagi habitat ini. Penangkapan ikan yang berlebihan telah menghabiskan populasi ikan kod dan ikan lainnya yang merupakan sumber makanan utama lumba-lumba. Manusia juga bertanggung jawab atas jaring ikan tuna yang menangkap lumba-lumba dan makhluk lain, melukai dan membunuh mereka. Polusi dari plastik dan pestisida juga telah terbukti membahayakan lumba-lumba. Polusi suara dari sonar militer mengganggu ekolokasi lumba-lumba dan paus. Manusia bertanggung jawab untuk melindungi dan membersihkan habitat lumba-lumba dari limbah dan polusi ini.