Doedicurus clavicaudatus era nativo da América do Sul, habitando principalmente regiões que hoje fazem parte da Argentina, Uruguai e Brasil. Evidências fósseis sugerem que estava distribuído pela região das Pampas, bem como nas partes leste e sul do continente, estendendo-se em partes do Uruguai e sul do Brasil.

Doedicurus clavicaudatus viveu durante a época do Pleistoceno, um período caracterizado por condições climáticas flutuantes, incluindo períodos glaciais e interglaciais. Habitava principalmente pradarias abertas e savanas, que eram predominantes em sua área nativa na época.

Esta espécie ocupava um nicho ecológico como grande herbívoro, alimentando-se de uma variedade de vegetação disponível em ecossistemas de pradaria e savana. Seu corpo robusto e exterior blindado sugerem adaptações para pastagem e proteção contra predadores. A espécie era provavelmente bem adaptada aos terrenos abertos das Pampas e ambientes similares, onde podia forragear e se mover eficientemente por grandes áreas.