A. phalaena có phân bố rộng khắp khu vực Đông Ấn Độ Dương và Tây Thái Bình Dương, từ bang Tamil Nadu (cực nam Ấn Độ, gồm cả quần đảo Andaman) và quần đảo Cocos (Keeling) trải dài về phía đông đến quần đảo Marquises và Tuamotu (Polynésie thuộc Pháp), ngược lên phía bắc đến quần đảo Ryukyu (Nhật Bản), về phía nam đến Úc (bao gồm đảo Lord Howe) và đảo Rapa Iti.[1]

Ở Việt Nam, A. phalaena được ghi nhận ở vùng biển ven bờ Bắc Trung Bộ,[4] hòn Cau (Bình Thuận),[5] cũng như cả quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa.[6]

A. phalaena sống trên các rạn san hô hoặc trong đầm phá, nền đáy cát và đá vụn, đôi khi trong thảm cỏ biển, được tìm thấy ở độ sâu đến ít nhất là 52 m.[7]