D. melanotus có phạm vi phân bố rộng rãi ở vùng biển Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương. Loài này được tìm thấy gần như khắp vùng biển Đông Nam Á (có mặt ở vùng biển miền trung Việt Nam[2]), bao gồm quần đảo Mã Lai và các đảo xa về phía đông là Palau, New Guinea, Vanuatu và quần đảo Solomon. Phía nam trải dài tới vùng đông bắc châu Úc; phía bắc đến miền nam Nhật Bản và Quần đảo Ryukyu. Chúng sống xung quanh những rạn san hô ở khu vực đáy cát hoặc đá dăm, ở độ sâu khoảng 12 m trở lại[3].