Archaeopteryx lithographica é conhecido do período Jurássico Superior, aproximadamente 150 milhões de anos atrás, encontrado principalmente no que hoje é o sul da Alemanha. Especificamente, fósseis foram descobertos nos depósitos de calcário de Solnhofen, que fazem parte da região da Baviera.

Durante o Jurássico Superior, a região que hoje é o sul da Alemanha era um arquipélago subtropical, caracterizado por mares quentes e rasos e numerosas pequenas ilhas. O ambiente incluía regiões costeiras com lagoas e áreas de planícies de maré, onde calcário de grão fino era depositado, criando condições ideais para a preservação de fósseis.

Acredita-se que Archaeopteryx lithographica tenha habitado ambientes onde poderia explorar nichos tanto terrestres quanto arbóreos. Sua anatomia sugere que era capaz de voar ou planar, possivelmente movendo-se entre árvores e o chão. Isso permitiria que caçasse pequenas presas, como insetos ou pequenos répteis, e possivelmente se alimentasse de carcaças, indicando um papel ecológico versátil que unia comportamentos aviários e reptilianos típicos.