Chim cánh cụt sống ở nhiều môi trường sống khác nhau, bao gồm cả những vùng xa xôi, lạnh giá và những vùng ấm áp gần xích đạo, nhưng tất cả chúng đều được tìm thấy ở các hòn đảo ở Nam bán cầu. Chúng cần ở gần các vùng nước để săn mồi.
Một số loài chim cánh cụt sống sót ở những nơi cực kỳ lạnh giá, trong khi những con khác phát triển mạnh trên các đảo nhỏ và bờ cát. Nhiều người trong số họ sống ở các khu vực ven biển Nam Mỹ, Úc, Châu Phi và New Zealand. Chúng thường sống gần các dòng nước lạnh để kiếm ăn cá, mực, nhuyễn thể và động vật giáp xác, vì dòng chảy có thể kéo một số lượng lớn động vật biển lên mặt nước.
Chim cánh cụt dành nhiều thời gian ở dưới nước để tìm kiếm thức ăn, giúp cơ thể chúng thích nghi tốt với nước. Lông của chúng cho phép chúng di chuyển dễ dàng và cũng giúp duy trì nhiệt độ cơ thể bình thường bằng cách ngăn nước ngâm chúng. Trên cạn, chúng sử dụng các nguồn tài nguyên sẵn có như cỏ, đá và gậy để tạo tổ và hang để đẻ trứng và chăm sóc con non.
Tính đến năm 2015, môi trường sống tự nhiên của chim cánh cụt đã thay đổi do hiện tượng ấm lên toàn cầu. Các tảng băng nơi chúng định cư đã tan chảy theo thời gian, do đó làm giảm diện tích sinh sống của chúng và khiến chúng khó sinh sản. Nhiệt độ cao hơn cũng ảnh hưởng đến sự tồn tại của chúng, vì cơ thể chúng không thích hợp với nhiệt độ quá cao.
