บ่อยครั้งที่สามารถพบปลาฉลามเสือใกล้กับชายหาดทั้งในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนทั่วโลก[6] มีพฤติกรรมเร่ร่อนโดยใช้กระแสน้ำอุ่นนำทาง ชอบอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรในช่วงฤดูหนาว มักอาศัยในน้ำลึกตามแนวปะการัง แต่ก็สามารถเคลื่อนไหวในร่องน้ำตื้นเพื่อไล่ตามเหยื่อได้ ในทางตะวันตกของมหาสมุทรแปซิฟิก ปลาฉลามเสือสามารถพบไกลถึงประเทศญี่ปุ่นในทางเหนือและประเทศนิวซีแลนด์ในทางใต้[6] นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในทะเลแคริบเบียน, แอฟริกา, ประเทศจีน, เขตบริหารพิเศษฮ่องกง, ประเทศอินเดีย, ประเทศออสเตรเลีย, และประเทศอินโดนีเซีย รวมถึงอ่าวเม็กซิโก, ชายหาดของอเมริกาเหนือ,และบางส่วนของอเมริกาใต้[7]

มีบันทึกว่าพบปลาฉลามเสือที่ระดับความลึก 900 เมตร (3,000 ฟุต),[6] แต่แหล่งข้อมูลบางแหล่งอ้างว่าสามารถเคลื่อนที่ในน้ำตื้นที่ตื้นกว่าขนาดของลำตัว[7] ในการศึกษาเมื่อไม่นานมานี้แสดงว่า ปลาฉลามเสืออาศัยในน้ำลึกเฉลี่ย 350 เมตร (1,100 ฟุต) และการพบเห็นปลาฉลามเสือเป็นเรื่องไม่ปกตินัก อย่างไรก็ตามมีการพบปลาฉลามเสือในฮาวายในระดับความลึก 3 เมตร (10 ฟุต) ซึ่งระดับน้ำบริเวณนั้นมีความลึก 6 เมตร (20 ฟุต)-12 เมตร (40 ฟุต)