Since tarpons are not commercially valuable as a food fish, very little has been documented concerning their geographical distribution and migrations. They inhabit both sides of the Atlantic Ocean. Their range in the eastern Atlantic has been reliably established from Senegal to the Congo. Tarpons inhabiting the western Atlantic are principally found to populate warmer coastal waters primarily in the Gulf of Mexico, Florida, and the West Indies. Nonetheless, they are regularly caught by anglers at Cape Hatteras and as far as Nova Scotia, Bermuda, and south to Argentina.
Atlantic tarpon are highly migratory and often cross international boundaries. Detta innebär utmaningar när det gäller förvaltning och bevarande.
Vetenskapliga studier visar att skolor rutinmässigt har vandrat genom Panamakanalen från Atlanten till Stilla havet och tillbaka i över 80 år. Det har inte visats att de förökar sig i Stilla havet, men anekdotiska bevis från tarponfiskeguider och sportfiskare tyder på att det är möjligt, eftersom det under de senaste 60 åren har fångats och dokumenterats många små unga fiskar och några mogna jättar, främst på Panamas Stillahavssida vid Bayanofloden, i San Miguelbukten och dess bifloder, på Coiba-ön i Chiriquíbukten och i Piñasbukten i Panamabukten. Eftersom tarpons tolererar ett brett spektrum av salthalter och är opportunistiska ätare begränsas deras vandringar endast av vattentemperaturen. De föredrar vattentemperaturer på 22-28 °C (72-82 °F); under 16 °C (61 °F) blir de inaktiva, och temperaturer under 4 °C (39 °F) kan vara dödliga. Ett stort icke-migrerande tarponsamhälle finns i Rio San Juan och Nicaraguasjön.
Atlantiska tarponer förökar sig i lekgrupper i det öppna havet. Atlantiska tarponer delar ett unikt larvstadium, känt som leptocephalus, med benfiskar, damfiskar och ålar. Till skillnad från larverna hos andra fiskar äter dessa larver inte eftersom deras långa slanka kroppar har ett mycket lågt energibehov. Under larverna växer den atlantiska tarponens tänder spetsiga framåt för att hålla skräp borta från munnen. Leptocephali utvecklas till juveniler som tar sig fram till kusten, ofta i stillastående vatten med mycket låg syrehalt som inte kan tolereras av de flesta av deras rovdjur. När de är ungefär tre år gamla vandrar atlantisk tarpon från dessa bakvattenmiljöer till en mängd olika livsmiljöer nära kusten och växer snabbt men främst i längd i motsats till omkrets. Vid cirka åtta års ålder når en tarpon sin könsmognad och börjar då öka både i längd och omkrets. Tillväxthastigheten skiljer sig också åt vid denna tidpunkt och hanarna växer mycket långsammare än honorna. Den könsmogna atlantiska tarponen börjar vandra för att ansluta sig till lekområden.