鸮头贝主要生活在温暖、浅海环境中，适应了不同的底质条件。在中国，鸮头贝化石主要分布在云南东部、广西中部等地的泥灰岩中。这些地区曾经是中泥盆世时期的广阔海域，拥有适宜鸮头贝生长的环境。此外，鸮头贝化石在全球其他地方也有发现，表明这种生物在当时的海洋中有广泛的分布。
