Rozmieszczenie thumb|left|238x238px|Występowanie Lystrosaurus (brązowe) na superkontynencie GondwanaSzczątki lystrozaura odnajdywane są na terenach Ameryki Południowej (te odkrycia są kontrowersyjne), Afryki, Indii i Antarktydy (Góry Transatarktyczne), wchodzących w owym czasie w skład superkontynentu Gondwana (jego skamieniałości dowodzą dryftu kontynentalnego). Od niedawna naukowcy dysponują poza tym skamieniałościami zwierzęcia z takich krajów jak Rosja czy Mongolia.

Paleoekologia Lystrosaurus jest znany z powodu szerokiego rozpowszechnienia w południowej części Pangaei, przez miliony lat, we wczesnym triasie. Co najmniej jeden niezidentyfikowany gatunek tego rodzaju przetrwał masowe wymieranie pod koniec permu jako jeden z niewielu synapsydów i przy braku drapieżników i roślinożernych konkurentów rozwijał się i wtórnie wyodrębnił się tworząc szereg gatunków, stając się najbardziej rozpowszechnioną grupą kręgowców lądowych we wczesnym triasie;