Antheraea polyphemus, comumente conhecida como mariposa Polifemo, é nativa da América do Norte. Sua distribuição geográfica se estende por todo o continente, desde o sul do Canadá até os Estados Unidos e norte do México.

A mariposa Polifemo geralmente habita florestas decíduas, áreas arborizadas e regiões urbanas onde suas plantas hospedeiras são abundantes. Esses ambientes são caracterizados por climas temperados com mudanças sazonais distintas, que influenciam o ciclo de vida e o comportamento da mariposa.

Antheraea polyphemus ocupa principalmente o nicho de uma espécie folívora (alimentadora de folhas) durante seu estágio larval. As larvas alimentam-se de uma ampla variedade de árvores e arbustos, incluindo carvalho, bordo, bétula, salgueiro e árvores frutíferas. Como uma espécie noturna, as mariposas Polifemo adultas estão ativas à noite, contribuindo para a polinização, embora não se alimentem durante este estágio. Sua presença em habitats diversos reflete sua adaptabilidade a vários nichos ecológicos dentro de sua faixa geográfica.