Tại châu Phi, phạm vi phân bố bản địa của C. zillii là nửa bắc châu lục. Ở miền nhiệt đới Trung-Tây Phi, nó có mặt từ vùng duyên hải nam Maroc và sông Senegal đến trung phần lưu vực sông Congo với phạm vi phân bố gần như liền mạch.[3][8] Ở miền Đông-Bắc Phi, C. zillii sống ở hầu khắp lưu vực sông Nile, từ vùng châu thổ miền bắc Ai Cập đến hồ Albert ở CHDC Congo–Uganda, cũng như hồ Turkana tại Ethiopia–Kenya; dù đã du nhập đến một số hồ, đây không phải loài bản địa ở các hồ Lớn châu Phi khác.[1][3][4] Tại vùng Maghreb và Sahara nơi có ít môi trường thuỷ sinh hơn, phân bố có phần đứt đoạn, song nhiều quần thể còn sót lại trong sông, hồ và ốc đảo (guelta) theo mùa.[8][9] Ngoài châu Phi, môi trường sống của nó là hệ thống sông Jordan (gồm hồ Tiberias (Kinneret) ở Israel, Jordan, Syria), cùng vùng duyên hải Israel.[3][10]

Tại một số khu vực có độ đa dạng loài thuộc họ Cá rô phi thấp, C. zillii là một trong số ít đại diện của họ. Tại Maghreb và Sahara, ngoài C. zillii, có Oreochromis aureus, Sarotherodon galilaeus cùng vài loài Astatotilapia và Hemichromis.[8][9][11] Tại Tây Á, ngoài C. zillii, bản địa chỉ có vài loài cá rô phi thuộc tông Oreochromini và loài Astatotilapia flaviijosephi.[10][12]

Tuy nghiên cứu di truyền cho thấy hầu hết quần thể C. zillii đều rất gần gũi,[13] vài quần thể ở rìa phạm vị phân bố có vị trí phân loại đáng nghi vấn, cần được nghiên cứu thêm. Quần thể ở vùng Kisangani chẳng hạn, tuy gần gũi với phần còn lại, có thể là một loài riêng rẽ.[13] Tương tự, quần thể duyên hải Tây Bắc Phi có khác biệt rõ với các quần thể khác.[8] Tại lưu vực sông Nile, đã quan sát được rằng quần thể tại vùng châu thổ, tại mạn bắc dòng Nile Trắng và tại những hồ gần Fayum khác nhau về hình thái lẫn màu sắc, song liệu những khác biệt này có đủ đáng kể để ảnh hưởng đến phân loại không thì chưa rõ. Trái lại, C. ismailiaensis miền đông bắc Ai Cập có thể chỉ là một cá thể C. zillii khác thường với điểm sai khác chính là vây đuôi thiếu đốm.[14]