Les caméléons sont originaires d'Afrique et d'Eurasie, et la plupart des espèces vivent dans les arbres. Ils vivent dans une variété d'habitats différents, y compris les prairies, mais beaucoup habitent les forêts tropicales. La moitié de toutes les espèces de caméléons sont originaires de Madagascar.
Les caméléons sont adaptés à la vie dans les arbres, bien que certaines espèces vivent dans la litière de feuilles le long du sol forestier ou dans le désert. Ils ont des pattes uniques capables de saisir fermement les branches, et beaucoup ont des queues préhensibles qui offrent une cinquième surface de préhension. La plupart des espèces sont originaires d'Afrique subsaharienne, mais l'habitat naturel du caméléon commun s'étend aussi loin au nord que l'Espagne et aussi loin à l'ouest que le Moyen-Orient. Plusieurs espèces vivent en Asie du Sud et aux Indes orientales. Les caméléons sont également des espèces envahissantes à Hawaï, en Californie et en Floride.