Естественный ареал обитания данного вида включает речные системы восточной и северной Бразилии и Уругвая, впадающие в Атлантический океан. Прежде он отмечался в различных речных дренажах и лагунах в штатах Минас Жерайс, Эспириту Санту, Рио де Жанейро, Сан Паулу, Парана, Санта Катарина и Риу Гранди ду Сол, а позднее остался лишь в реках Рио Уругвай и Рио де ла Плата. Неэндемичные популяции встречаются в нескольких странах, включая Соединенные Штаты, Австралию, Тайвань и Филиппины.

Наиболее часто особи Бразильского геофагуса отмечаются в прибрежных дренажах и низовьях рек. Некоторые популяции населяют прибрежные лагуны с постоянной или временной связью с океаном и, таким образом, у рыбок развилась толерантность к засолению. Среда обитания данного вида крайне разнообразна, она включает биотопы с различным типом субстрата, степенью движения и помутнения воды, от быстро текущих до стоячих водоемов, от кристально чистых вод до непроглядно мутных.