N. annulatus được phân bố rộng khắp Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương. Loài cá này được tìm thấy từ Biển Đỏ trải dài theo vùng bờ biển Đông Phi, bao gồm Madagascar và những bãi cạn, quần đảo xung quanh; và từ Sri Lanka, N. annulatus xuất hiện rộng khắp vùng biển các nước Đông Nam Á và vùng biển bao quanh các đảo quốc thuộc châu Đại Dương (giới hạn đến quần đảo Tuamotu và quần đảo Marquises); phía bắc trải rộng tới đảo Honshu (Nhật Bản) và quần đảo Hawaii; phía nam đến rạn san hô Great Barrier, đảo Lord Howe và đảo Norfolk (Úc)[1]. Ở Đông Thái Bình Dương, N. annulatus được ghi nhận ở ngoài khơi đảo Clipperton (năm 1996), đảo Cocos (năm 1997) và quần đảo Galápagos (năm 2011)[4].

N. annulatus sống gần các rạn san hô ở độ sâu 60 m trở lại[1], nhưng những cá thể trưởng thành thường được quan sát ở vùng nước sâu hơn 25 m trở lên[5].