Các loài Cá xương thật có mặt ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới, từ môi trường nước ngọt đến cả nước mặn, bao hàm các vùng nước triều, vùng duyên hải, thềm lục địa, biển khơi và vùng biển thẳm,[8] từ các vùng biển băng giá ở hai cực Trái Đất đến các suối nước ấm có nhiệt độ lên đến 38 độ bách phân. Tuy nhiên, mỗi loài Cá xương thật thường có xu hướng sống giới hạn trong một loại môi trường nào đó trong một giai đoạn sống nhất định, và các môi trường sống khác nhau thường có sự hiện diện của những loài cá có khác biệt lớn về vòng đời, sinh sản, hành vi, hình dáng.[4]

Quy mô lớn của phân thứ lớp Cá xương thật cũng dẫn đến sự đa dạng trong tập tính sinh sản. Phần lớn một lứa đẻ của chúng "sản xuất" ra rất nhiều trứng, phân tán ra khắp nơi nhưng chỉ có một số ít sống sót đến lúc trưởng thành. Trong đó cá nước ngọt thường đẻ trứng chìm xuống đáy nước, còn cá biển đẻ trứng trôi nổi trong nước. Một số khác ấp trứng trong miệng, một số canh chừng trứng và cá con suốt một thời gian dài sau khi đẻ. Một số loài cá là lưỡng tính, có khả năng tự thụ tinh, một số loài là cá đực trong một giai đoạn sống, nhưng trở thành cá cái trong giai đoạn khác. Ít nhất 12 loài có khả năng đẻ trứng thai, và nhiều loài khác có đặc tính sinh sản chưa được rõ ràng.[4]