El hábitat natural de esta especie abarca las regiones centrales de Brasil en América del Sur, específicamente la cuenca baja del río Tapajós, que es un gran afluente derecho del Amazonas. También existe una población separada en el río Araguaia, ubicado en el interior del continente. A pesar de que estos peces se suministran bajo un mismo nombre, la distancia geográfica y la falta de conexión directa entre estos ríos plantean dudas a algunos investigadores sobre su pertenencia a una misma especie. No se descarta que, con el tiempo, los Geophagus del Tapajós y del Araguaia sean clasificados como especies independientes. Las aguas del río Araguaia se distinguen por su tonalidad marrón y transparencia, lo que se debe al alto contenido de taninos, que se forman por la descomposición de material orgánico: raíces, ramas de árboles, hojas y hierbas ribereñas. En contraste, el río Tapajós es conocido por sus aguas turbias, las llamadas aguas "blancas", saturadas con una gran cantidad de partículas en suspensión, que recuerdan a una suspensión. En la temporada de lluvias, la turbidez del agua aumenta significativamente allí. Sin embargo, a pesar de las diferencias en la calidad del agua, el hábitat en ambos casos es similar: se trata de sustratos arenosos y limosos, ricos en árboles caídos, que sirven de refugio para numerosas especies de peces.