P. xanthometopon có phạm vi phân bố rộng rãi ở Đông Ấn Độ Dương và Tây Thái Bình Dương.[1] Loài cá này được tìm thấy ở ngoài khơi Ấn Độ, Sri Lanka và Maldives, trải rộng khắp vùng biển các nước Đông Nam Á, Papua New Guinea và quần đảo Solomon ở phía đông; phạm vi của P. xanthometopon trải dài đến quần đảo Ryukyu (Nhật Bản) ở phía bắc và đến New Caledonia và rạn san hô Great Barrier ở phía nam; xa nhất về phía đông là đến Vanuatu và quần đảo Caroline (Liên bang Micronesia và Palau)[1].

P. xanthometopon lần đầu tiên được ghi nhận ở vùng biển Hoa Kỳ vào năm 1995, khi một cá thể P. xanthometopon được quan sát ở vùng biển giữa quận Broward và quận Palm Beach (thuộc bang Florida). Năm 2006, P. xanthometopon tiếp tục được quan sát ở ngoài khơi Fort Lauderdale, Florida[3][4]. Không một cá thể P. xanthometopon nào được phát hiện thêm ở Hoa Kỳ trong hơn 10 năm kể từ đó[5].

P. xanthometopon sống gần các rạn san hô và các hang động ở độ sâu khoảng từ 5 đến 30 m[1].