Từ bang Florida (Hoa Kỳ), H. cyanocephalus được phân bố trải dài về phía nam đến vịnh México và khắp vùng biển Caribe. H. cyanocephalus sống trên nền đáy đá vụn gần các rạn san hô ở độ sâu khoảng 10–91 m.[1]

Dựa trên bằng chứng di truyền, quần thể trước đây được cho là H. cyanocephalus dọc theo bờ biển phía đông Nam Mỹ đã được công nhận là một loài hợp lệ, là Halichoeres dimidiatus.[3]