Zasięg występowania Trogon fioletowogłowy jest gatunkiem osiadłym. Występuje na Trynidadzie, w Wenezueli, Gujanie, Gujanie Francuskiej, Surinamie i północnej Brazylii. Jego zasięg występowania w dużej części pokrywa się z zasięgiem występowania trogona czarnogardłego.
Ekologia Głównym habitatem trogona fioletowogłowego są zarówno wiecznie zielone otwarte lasy wilgotne, jak i ich obrzeża, lasy wtórnego wzrostu, spotykany jest także na zacienionych plantacjach kakao i kawy. W Surinamie spotykany jest także na obszarach sawanny. Na terenie Amazonii preferuje górne partie („baldachim”) i obrzeża lasów przejściowych, lasów terra firme i lasów zalewowych (igapó). Występuje na terenach od poziomu morza do 1400 m n.p.m., w Wenezueli 1200 m n.p.m.
Dieta składa się z owoców i małych bezkręgowców. Zaobserwowano odżywianie się tego gatunku owocami cekropki, jagodami Didymopanax morototoni oraz owocami pomarańczy wcześniej napoczętymi przez dzięciura złotoczelnego. Występuje zazwyczaj pojedynczo lub w stadach mieszanych. Żeruje wspólnie z przedstawicielami rodzin drozdowatych i tanagrowatych. Długość pokolenia jest określana na 3,9 lat.