P. nigromarginatus có phạm vi phân bố tương đối rộng rãi ở vùng biển Tây Thái Bình Dương. Chúng được tìm thấy tại một vài địa điểm ở quần đảo Mã Lai, bao gồm cả đảo New Guinea, trải dài về phía đông tới các đảo thuộc Melanesia; phía bắc đến Đài Loan và quần đảo Ryukyu; phía nam đến vùng bắc Úc. Tại Việt Nam, chúng được ghi nhận tại Cù Lao Chàm, Côn Đảo và Nha Trang[2]. P. nigromarginatus sống xung quanh những rạn san hô ngoài biển khơi hoặc những mỏm đá ngầm ở những khu vực đáy cát, độ sâu khoảng 20 – 50 m[3].