Anteosaurus magnificus é nativo da Bacia do Karoo na África do Sul. A Bacia do Karoo é uma bacia sedimentar que cobre uma grande parte da África do Sul e é conhecida por seus ricos depósitos fósseis do período Permiano.

Durante o período Permiano, quando o Anteosaurus magnificus existiu, a Bacia do Karoo era caracterizada por um clima semiárido com chuvas sazonais. O ambiente era provavelmente uma mistura de planícies aluviais, rios e paisagens áridas com vegetação esparsa, composta principalmente por samambaias com sementes e primeiros gimnospermas.

Anteosaurus magnificus era um grande terápsido, ocupando um nicho como um predador terrestre dominante. Provavelmente predava terápsidos herbívoros e outras criaturas menores dentro de seu ecossistema. Este papel ecológico é apoiado pelo seu crânio robusto e dentes grandes, que sugerem adaptações para caçar e processar grandes presas.