La niche écologique du grand dauphin est le rôle et la position de l'espèce dans son environnement. Cela inclut la façon dont il répond à ses besoins de nourriture et d'abri, comment il survit, comment il interagit avec les facteurs biotiques et abiotiques de son environnement.
L'habitat des grands dauphins est la surface des eaux tempérées et tropicales du monde entier, des eaux côtières à l'océan. Le grand dauphin a deux écotypes, le grand dauphin côtier et le grand dauphin du large. En général, l'écotype côtier est adapté aux eaux chaudes et peu profondes et possède un corps plus petit et des nageoires plus grandes. Ces dauphins vivent souvent dans des ports, des baies, des lagunes et des estuaires.
L'écotype offshore est adapté aux eaux plus froides et plus profondes et semble mieux adapté à la plongée profonde. Son corps plus grand aide à conserver la chaleur et à se défendre contre les prédateurs. Les variations de la température de l'eau, les mouvements de nourriture (principalement les poissons) et les habitudes alimentaires peuvent expliquer les mouvements saisonniers de certains dauphins vers et depuis certaines zones. Les grands dauphins peuvent chasser dans des groupes aussi petits que 2 dauphins à des groupes aussi grands que des centaines de dauphins. Cependant, les groupes de 2 à 24 dauphins sont les plus courants.
Les dauphins à gros nez mangent une variété de poissons, de calmars et de crustacés. Un dauphin adulte peut manger 15 à 30 livres de nourriture par jour. Les humains sont les plus grands prédateurs du grand dauphin. Les grands dauphins résident au sommet de la chaîne alimentaire et ne sont mangés que par certaines des espèces de requins les plus grandes et les plus agressives, notamment les grands requins blancs, les requins tigres et les requins bouledogues. Les dauphins considèrent les requins comme un ennemi naturel et attaquent souvent les requins en les enfonçant dans les branchies. Les grands dauphins sont également, bien que rarement, mangés par les orques.
