Cá heo được tìm thấy ở các biển và đại dương trên khắp thế giới. Chúng thường sống ở những vùng nước nông hơn dọc theo thềm lục địa, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Theo Sea World, cá heo có thể được tìm thấy ở các vùng biển bao gồm nhưng không giới hạn ở Địa Trung Hải, Biển Đen và Biển Đỏ. Ngoài ra, cá heo có thể được tìm thấy ở tất cả các đại dương trên thế giới.
Cá heo sống ở vùng biển nào thường phụ thuộc vào loài, nhưng có những yếu tố liên quan khác. Một trong những loài phổ biến và được biết đến nhiều nhất, mũi chai, thường được tìm thấy ở Địa Trung Hải và Biển Đen. Một loài phụ, loài Ấn Độ - Thái Bình Dương, có thể được tìm thấy trên khắp Ấn Độ Dương và lên phía bắc của Biển Đỏ. Ở Biển Đông, quần thể Cá heo trắng Trung Quốc ngày càng giảm, một loài đã được các nhà bảo tồn quan tâm nhiều hơn. Tại một thời điểm, có khoảng 20 quần thể riêng biệt của Người da trắng Trung Quốc. Tính đến đầu thế kỷ 21, chỉ còn lại năm chiếc. Ở vùng biển Caribe và Vịnh Mexico, cá heo Clymene rất phổ biến. Cá heo Clymene, còn được gọi là cá heo quay, được nhận biết bởi mõm ngắn hơn của chúng. Chúng thường có các hoa văn sẫm màu hơn đáng chú ý trên vây lưng và xung quanh mắt. Trong khi phần lớn các loài cá heo ưa thích các vùng nước nhiệt đới ấm áp hoặc cận nhiệt đới, chúng đã được biết là di cư vào các vùng lạnh hơn khi cần thiết, đặc biệt là khi nguồn cung cấp thức ăn của chúng di cư trước. Ngoài ra, trong khi cá heo thường sống ở môi trường nước mặn, chúng cũng được tìm thấy ở các địa điểm nước ngọt và cửa sông.
