Kỳ giông khổng lồ Trung Quốc từng phổ biến tộng khắp tại miền trung, tây nam và miền nam Trung Quốc, nhưng hiện nay phạm vi phân bố đã bị phân mảnh rất nhiều.[1] Phạm vi phân bố mở rộng từ Thanh Hải về phía đông tới Giang Tô và về phía nam tới Tứ Xuyên, Quảng Tây và Quảng Đông; đáng chú ý là trong lưu vực các con sông như Trường Giang, Hoàng Hà và Châu Giang.[3]

Kỳ giông khổng lồ Trung Quốc là động vật thủy sinh và sinh sống trong các con suối vùng đồi núi đá hay hồ với nước trong.[3] Nó thường được tìm thấy trong bùn hay khe đá sẫm màu dọc theo các bờ sông, hồ, ao, sông và suối trong rừng lá rộng và rừng thông.[8] Nó chủ yếu được tìm thấy trong khu vực đồng rừng ở độ cao từ 100 tới 1.500 m (330-4.920 ft), với độ cao ghi nhận tần suất bắt gặp cao nhất là 300–800 m (980-2.620 ft).[1][3] Loài kỳ giông này cũng ưa thích sống trong các con suối nhỏ (trung bình có bề rộng khoảng 6,39 m), nước chảy nhanh và độ sâu không lớn (trung bình sâu 1,07 m).[9] Tuy nhiên, hang hốc nơi chúng đẻ trứng lại thường là có nước chảy chậm. Ngoài ra, môi trường sống của chúng thường có đáy nhiều sỏi đá và không bằng phẳng, với nhiều sỏi và đá nhỏ cũng như một vài thảm thực vật.[9]