Największa ilość gatunków kalmarów występuje na całym obszarze Oceanu Atlantyckiego. Północny Pacyfik jest także domem dla różnych rodzajów kalmarów. Dokładne siedlisko kałamarnicy zależy od tego, z którego z szacowanych 375 gatunków pochodzi głowonóg.
Kałamarnice są znane z tego, że zamieszkują prawie wszystkie główne części słonej wody na planecie, a nawet niektóre akweny słodkiej wody. Wiele kalmarów doskonale radzi sobie w zimnych, pozbawionych tlenu wodach głęboko pod powierzchnią.
Największy znany gatunek kalmara, gigantyczny i kolosalny kalmar, występuje tylko w głębokich, lodowatych wodach Antarktydy. Inne gatunki wolą cieplejsze lub bardziej płytkie wody tropikalnego klimatu lub rafy koralowej, takie jak te na Hawajach iw Zatoce Meksykańskiej.
