火焰乌贼的自然栖地，包括西澳大利亚州的曼都拉(南纬32度33分，东经115度04分)、昆士兰州(南纬27度25分，东经151度43分)以北，到新几内亚南部的阿拉弗拉海海拿禅域，以及印度尼西亚的苏拉威西岛 、摩鹿加群岛海域，和马来西消返尘亚的马宝岛、诗巴丹岛海域。1874年10月9日，一只雌性的火焰乌贼在阿拉弗拉海(南纬09度59分，东经139度42分)被英国皇家学会的挑战者探险队所捕获，开启了科学界对火焰乌贼的研究。这只最早的火焰乌贼标本目前存放于伦敦自然史博物馆世银。