S. rectifraenum là loài đặc hữu ở phía đông Thái Bình Dương, và được tìm thấy từ phía bắc bang Baja California và toàn bộ vịnh California trải dài về phía nam đến Acapulco thuộc quốc gia Mexico, bao gồm quần đảo Revillagigedo (nhưng hiếm). Loài này đôi khi bị nhầm lẫn với Stegastes flavilatus và Stegastes acapulcoensis, 2 loài họ hàng sống ở phía nam Mexico và vịnh California. S. rectifraenum thường sống xung quanh những rạn san hô ở độ sâu khoảng 12 m trở lại[1][2].