Phocoena sinus, comumente conhecida como vaquita, é nativa da parte norte do Golfo da Califórnia, também conhecido como Mar de Cortez, no México. Esta é a única região onde a espécie é encontrada naturalmente.

A vaquita habita águas rasas e turvas no norte do Golfo da Califórnia. Estas águas frequentemente têm menos de 50 metros de profundidade e são caracterizadas por uma mistura de água doce do Rio Colorado e água salgada do oceano, criando um ambiente estuarino único. A região experimenta um clima semiárido com verões quentes e invernos amenos.

As vaquitas estão adaptadas para viver em uma pequena, específica faixa dentro do Golfo da Califórnia. Elas são tipicamente encontradas em áreas com substratos de fundo macio, como lama e areia, onde forrageiam por peixes e lulas. Seu nicho ecológico envolve ser um predador de topo em um ambiente marinho pequeno e isolado, desempenhando um papel na manutenção do equilíbrio do ecossistema marinho local.