Hóa thạch của Acrocanthosaurus được tìm thấy ở thành hệ Twin Mountains ở miền Bắc Texas, thành hệ Antlers ở miền Nam Oklahoma, thành hệ Cloverly ở bắc-trung Wyoming, và có thể cả thành hệ Arundel ở Maryland và Florida nữa. Các thành hệ địa chất kể trên không được định tuổi bằng phương pháp đồng vị phóng xạ, nhưng thông qua các đặc điểm sinh địa tầng. Dựa vào những thay đổi trong phân lớp Cúc đá, người ta thấy được sự chuyển tiếp giữa tầng Apt và tầng Alba của Phấn Trắng sớm trong thành hệ Glen Rose. Thành hệ này có hai đặc điểm: 1) nó nằm ngay trên thành hệ Twin Mountains và 2) các dấu chân được tìm thấy ở đây rất có thể là của Acrocanthosaurus. Điều này cho thấy thành hệ Twin Mountains nằm hẳn trong tầng Apt, có niên đại từ 125 đến 112 triệu năm trước đây.[41] Hơn thế nữa, trong thành hệ Antlers người ta còn tìm thấy hóa thạch của Deinonychus và Tenontosaurus. Hai chi này cũng có tại thành hệ Cloverly, mà thành hệ này đã được định tuổi bằng phương pháp đồng vị phóng xạ cho kết quả tầng Apt và tầng Alba. Thành thử ra thành hệ Antlers cũng có lẽ thuộc 2 giai đoạn này.[42] Do đó, có khả năng nhất Acrocanthosaurus đã tồn tại từ khoảng 125 đến 100 triệu năm trước đây.[5]

Vào thời điểm kể trên, vùng thuộc thành hệ Twin Mountains và thành hệ Antlers là một bãi bồi lớn chảy từ một vùng biển nội hải. Vài triệu năm sau, vùng biển này sẽ lan rộng ra phía bắc, trở thành đường biển Western Interior và sẽ chia Bắc Mỹ ra làm hai cho tới gần hết Phấn Trắng muộn. Glen Rose là một thành hệ đặc trưng cho miền duyên hải. Những dấu chân rất có thể của Acrocanthosaurus tại đây đã được in trong thềm bùn nơi những vùng ven biển cổ xưa. Vì là một loài ăn thịt lớn, Acrocanthosaurus có thể đã có một vùng phân bố rất rộng trong nhiều môi trường sống khác nhau.[37] Con mồi thường là những chi khủng long chân thằn lằn như Astrodon[43] có lẽ cả Sauroposeidon khổng lồ nữa,[44] và những chi khủng long chân chim như Tenontosaurus.[45] Deinonychus, một chi khủng long ăn thịt khác, cũng kiếm ăn trong khu vực này. Nhưng với chiều dài chỉ 3 m (10 ft), khó có thể nó là đối thủ cạnh tranh được với Acrocanthosaurus.[42]