P. phoenixensis có phạm vi phân bố rộng rãi ở vùng biển Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương, được tìm thấy trải dài từ Đông Phi về phía đông đến quần đảo Marshall và quần đảo Society và Tuamotu, phía bắc đến quần đảo Ryukyu thuộc miền nam Nhật Bản, phía nam đến vùng bắc Úc. Tại Việt Nam, loài này có mặt ở Cù lao Chàm[2]. P. phoenixensis sống xung quanh những rạn san hô ngoài khơi, đặc biệt là san hô thuộc loài Acropora hoặc Pocillopora, ở những khu vực nhiều sóng, độ sâu khoảng 8 m trở lại[3].