La plupart des espèces de dauphins prospèrent dans les eaux salées tempérées et tropicales du monde, bien que certaines espèces, comme les dauphins de rivière en voie de disparition rapide, vivent en eau douce. La plupart des dauphins d'eau salée restent dans les zones peu profondes de la mer situées le long des plateaux continentaux.
Bien qu'il se trouve principalement dans les eaux plus chaudes du monde, son habitat est diversifié en raison de l'accessibilité à la nourriture et de facteurs environnementaux. Les scientifiques classent les grands dauphins comme écotypes côtiers ou hauturiers. Les dauphins côtiers prospèrent dans les eaux chaudes et peu profondes, et ils sont normalement vus dans les ports, les baies et les lagunes. Les dauphins du large, cependant, sont adaptés à vivre dans des eaux plus froides. L'épaulard, qui appartient à la famille des dauphins océaniques, vit dans les eaux glaciales des régions arctiques et antarctiques ainsi que dans les mers tropicales.
Le dauphin le plus commun et le plus familier, le gros nez, se trouve dans les eaux tempérées et tropicales du monde entier. Le gros nez est l'espèce de dauphin la plus commune le long de la côte nord-américaine, mais il est répandu dans l'océan Pacifique. On le trouve également dans la mer Méditerranée et la mer Noire. Les grands dauphins sont limités aux zones où la température de l'eau de surface se situe entre 10 et 32 degrés Celsius.