Cá heo Dall thích sống ở vùng nước lạnh ở độ sâu trên 180 mét (590 ft).[3] Nó được tìm thấy trên các thềm lục địa hoặc gần các sườn núi dưới biển.[4] Trong khi đó, môi trường sống chủ yếu là ở vùng biển xa bờ Bắc Mỹ gần các hẻm núi và nước sâu.

Phạm vi sống của cá heo Dall ở Bắc Thái Bình Dương và các vùng biển lân cận, bao gồm biển Bering, biển Okhotsk và biển Nhật Bản. Phạm vi phía phía Tây tới cực Nam là ở Nhật Bản và kéo dài sang phía Đông cực Nam tới California, trong khi cực Bắc là khu vực biển Bering.[5] Chúng không được tìm thấy ở Baja California, kể cả là vào mùa lạnh[6] và thi thoảng cũng thấy ở biển Chukchi, mặc dù là rất hiếm.[5]

Số lượng hiện nay của cá heo Dall vào khoảng 104.000 con ở ngoài khơi Nhật Bản, 554.000 con ở biển Okhotsk, 83.000 con ở ngoài khơi Alaska và 100.000 con ở gần lục địa Hoa Kỳ.[5]