A tengeri oroszlánok változatos partvízi és óceán élőhelyeket lakoznak:
- Partvizek: Kontinens partjai és szigetek mentén bőséges halfélékkel; némelyek sziklás partokat, mások homokos strändeket vagy tengerparti folyószájakat preferálnak.
- Mérsékelt és szubtrópusi régiók: Észak- és Dél-Amerika, Ausztrália, Új-Zéland és Afrika részei partvizei mentén.
- Folyószájak és bokrok: Fajok mint a kaliforniai tengeri oroszlán ezeket menedékre, szaporodásra és táplálkozásra használja.
- Subarktikus és arktikus régiók: A sztyepporoszlánok hidegebb környezetben, gazdag táplálékkal élnek.
- Nyílt óceánok: Néhány populáció messze a parttól táplálkozásra vagy vándorlásra úszik.
- Mélymerülős élőhelyek: Fajok mint az ausztrál tengeri oroszlán mélyen merülnek a zsákmány után.
- Folyamrendszerek: Egyes dél-amerikai tengeri oroszlánok a folyókba is bejutnak táplálkozásra és szaporodásra.
Különböző fajoknak specifikus élőhely-preferenciák vannak, alkalmazkodva a saját környezetükhöz.