Trên thế giới, cá vồ đém phân bố ở lưu vực sông Mêkông thuộc bốn nước Campuchia, Lào, Thái Lan và Việt Nam, trên các sông vừa và lớn cũng như các vùng ngập. Cá cũng hiện diện trên Sông Chao Phraya tại Thái Lan. Ở Việt Nam cá phân bố trên sông Tiền, sông Hậu, tập trung ở các vùng nước sâu trên sông. Đôi khi cũng gặp cá ở vùng nước nông có dòng chảy mạnh. Vào đầu mùa mưa (tháng 5 và tháng 6) chúng di cư ngược dòng về thượng nguồn. Nơi trú ẩn của cá trải qua mùa khô ở các vực sâu trên dòng chính sông Mekong đoạn từ Kra-chiê-Stung Treng.