A Hydrodamalis gigas, conhecida como a vaca-marinha de Steller, era nativa da região do Pacífico Norte, especificamente das Ilhas Comandante no Mar de Bering. Historicamente, também foi relatada ao longo das costas das Ilhas Aleutas e possivelmente até tão ao sul quanto as costas do Japão e da América do Norte; no entanto, sua distribuição foi bastante reduzida na época em que foi descoberta pelos europeus no século XVIII.

Hydrodamalis gigas habitava águas costeiras frias e rasas com florestas abundantes de algas marinhas. O ambiente era caracterizado por temperaturas oceânicas frias típicas da região subártica. Essas águas eram ricas em nutrientes, permitindo um crescimento denso de algas marinhas, que era a principal fonte de alimento para a espécie.

A vaca-marinha de Steller ocupava um nicho como um grande mamífero marinho herbívoro, alimentando-se principalmente de algas marinhas e outras vegetações marinhas. Desempenhava um papel significativo em seu ecossistema ao pastar em florestas de algas, podendo afetar a estrutura e a saúde desses habitats marinhos. Seu movimento lento e grande tamanho a tornavam vulnerável à predação por humanos, o que levou à sua extinção.