C. longimanus có phạm vi phân bố rải ở vùng biển Thái Bình Dương. Ở phía tây nam Thái Bình Dương, loài này được tìm thấy ở những vị trí sau: đảo Rottnest (tây nam Úc) và bờ biển đông nam Úc; dọc theo sống núi ngầm Norfolk; đảo Lord Howe; phía bắc New Zealand; quần đảo Kermadec. Phía đông nam Thái Bình Dương, chúng có mặt ở đảo Phục Sinh; sống núi ngầm Nazca; quần đảo Desventuradas; quần đảo Juan Fernandez; và đảo Isla Salas y Gómez. Ở phía bắc, loài này xuất hiện ở quần đảo Hawaii. Tuy nhiên, Caprodon unicolor, loài được cho là đặc hữu của Hawaii, có thể là danh pháp đồng nghĩa của C. longimanus[1].

Chúng bơi thành đàn lớn, xung quanh các rạn san hô và đá ngầm gần bờ, ở rìa lục địa hay các núi ngầm, độ sâu khoảng 400 m trở lại[1][2].