แหล่งที่อยู่อาศัยของโลมาปากขวดพบได้ทั่วโลก สัตว์ชอบอากาศอบอุ่นและเขตร้อน และสามารถพบได้ทั้งในมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิก Pacific ทางเหนือของนอร์เวย์และโนวาสโกเชีย ทางใต้สุดของแอฟริกาใต้ ใกล้ญี่ปุ่นและแคลิฟอร์เนีย และทางใต้สู่ออสเตรเลียและ ชิลี. สภาพแวดล้อมของโลมาปากขวดรวมถึงมหาสมุทรเปิดและสามารถพบได้ในฮาวายและโพลินีเซีย เนื่องจากการกระจายตัวของไบโอมโลมาปากขวดในวงกว้าง สัตว์ทะเลที่มีถิ่นที่อยู่ร่วมกันจึงแตกต่างกันไปตามสภาพอากาศในมหาสมุทร
โลมาปากขวดที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติกอาศัยอยู่ร่วมกับแมงกะพรุน แมวน้ำ และวาฬหลายสายพันธุ์ รวมทั้งวาฬหลังค่อม โลมาเหล่านี้กินปลาเฮอริ่ง ฮาลิบัต และปลาค็อดเป็นหลัก พวกเขายังกินปลาหมึกกุ้งก้ามกรามและปูอีกด้วย แม้ว่าโลมาปากขวดจะเป็นสัตว์นักล่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตัวหนึ่ง แต่บางครั้งพวกมันก็เป็นเหยื่อของวาฬออร์กาและฉลามที่มีขนาดใหญ่กว่า ฉลามขาวและเสือโคร่งสายพันธุ์ใหญ่สามารถพบได้ในน่านน้ำแอตแลนติก พร้อมกับสายพันธุ์ขนาดเล็กอื่นๆ อีกหลายสายพันธุ์
โลมาปากขวดในมหาสมุทรแปซิฟิกอาศัยอยู่ร่วมกับนาก แมวน้ำ และสิงโตทะเล วาฬหลายชนิดสามารถพบได้ในมหาสมุทรแปซิฟิก รวมทั้งวาฬสีน้ำเงินด้วย ปลาเฮอริ่งและปลาแมคเคอเรลประกอบขึ้นเป็นอาหารส่วนใหญ่ของโลมาแปซิฟิก และแบ่งปันน้ำลึกกับปลาขนาดใหญ่หลายชนิด เช่น ปลาทูน่าและนาก ปลาแซลมอนหลายชนิดและแม้แต่ปลาสากยังสามารถพบได้ในถิ่นที่อยู่ของโลมาในมหาสมุทรแปซิฟิก
แม้ว่าโลมาจะกินปลาที่คล้ายคลึงกันในทุกสภาพอากาศ ถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด เช่น มาร์ลินสีน้ำเงิน ปลาไหลมอเรย์ ฉลามหัวค้อน และมันตา รังสีเอกซ์ ฉลามวาฬ ซึ่งเป็นปลาขนาดยักษ์ที่กินแพลงตอน แบ่งปันน้ำลึกร่วมกับโลมาและแนวปะการังประกอบขึ้นจากน้ำที่ตื้นกว่ามาก ปลานกแก้ว ปลาปักเป้า ปลาการ์ตูน และสัตว์น้ำขนาดเล็กอื่นๆ มากมายอาศัยอยู่ใกล้กับแนวปะการังเหล่านี้พร้อมกับเม่นทะเล ปลาดาว และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่นๆ
มนุษย์มีหน้าที่ทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยของโลมาปากขวดและสิ่งมีชีวิตที่อาศัยร่วมกัน การจับปลามากเกินไปทำให้ปลาค็อดและปลาอื่นๆ ที่เป็นแหล่งอาหารหลักของโลมาหมดลง มนุษย์ยังต้องรับผิดชอบในอวนจับปลาทูน่าที่จับโลมาและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทำร้ายและฆ่าพวกมัน มลพิษจากพลาสติกและยาฆ่าแมลงยังแสดงให้เห็นว่าเป็นอันตรายต่อโลมา มลภาวะทางเสียงจากโซนาร์ทางการทหารรบกวนการสะท้อนตำแหน่งของโลมาและวาฬ มนุษย์มีหน้าที่ปกป้องและทำความสะอาดแหล่งที่อยู่อาศัยของปลาโลมาจากของเสียและมลภาวะนี้