牛鯊可以在淡水中活動，它們在溫暖海洋的沿岸地區、礁區、砂泥底、河流入海口及湖泊，淡水或鹹水中都很常見。牛鯊可以到達水深150米的地方，但一般不會深於30米。

牛鯊分佈在從澳洲西部到巴西任何的熱帶、亞熱帶沿海水域。在大西洋東、西兩岸，太平洋東、西兩岸，印度洋西岸都有分佈，大致範圍在南北緯40度之間，中國的南海也有。

在大西洋，從美國馬薩諸塞州至巴西南部，從摩洛哥至安哥拉都可以見到它們的蹤影。在印度洋，它們出沒於南非至肯亞、印度、越南至澳洲。估計有多於500頭牛鯊在澳洲昆士蘭的布里斯本河，更多牛鯊分佈在黃金海岸。

在太平洋，它們生活於下加利福尼亞至厄瓜多。它們也有生活在亞馬孫河的族群，而最遠的紀錄是到達密西西比河差不多到達伊利諾伊州的位置。尼加拉瓜湖、印度的西孟加拉邦及阿薩姆邦，孟加拉國的恆河及雅魯藏布江，都是它們出沒的地方。它們可以生活在任何的水域，包括南非高鹽分的聖露西亞湖。但是，牛鯊並非真正的淡水鯊魚。2005年颶風卡特里娜橫掃美國後，在龐恰特雷恩湖人們也發現了大量牛鯊。

學者們最近認為在尼加拉瓜湖的牛鯊應該是另一物種，因為這個湖沒有出口。而有人認為它們會像鮭魚般跳過湍急的溪流，因為科學家給在湖中的牛鯊作了一些標識，這些牛鯊後來在海中被找到。雖然牛鯊保護等級在IUCN(國際自然與自然資源保護聯合會)中還比較低，但是由於人類的過度捕殺，牛鯊即將步入瀕危動物行列。