Sao biển được tìm thấy ở các vùng nước mặn trên khắp thế giới. Hơn 2.000 loài da gai có nhiều ở Đại Tây Dương, Bắc Cực, Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương và một số được tìm thấy ở Biển Địa Trung Hải.
Là họ hàng gần của nhím biển và đô la cát, sao biển được tìm thấy ở hầu hết mọi độ sâu của biển, mặc dù chúng thường cư trú ở những vùng nước nông hơn. Các vịnh, bến tàu, rừng tảo bẹ, thảm cỏ biển, bể bơi thủy triều và đường bờ biển gồ ghề đều là điểm nóng của các sinh vật, nơi chúng sử dụng chân ống hút để cạy sò và trai. Màu sắc của chúng ngụy trang chúng khỏi những kẻ săn mồi tiềm năng.