Zasięg geograficzny champsozaura w późnej kredzie był ograniczony do terenów Wielkich Równin w Ameryce Północnej. We wczesnym paleocenie zasięg występowania przedstawicieli tego rodzaju rozszerzył się na Europę oraz południe Ameryki Północnej, do południowego Teksasu. Champsozaury zasiedlały tereny o rocznej temperaturze nie niższej niż 10 °C i przypuszczalnie były bardziej odporne na niskie temperatury od współczesnych im krokodyli. W ekosystemach champsozaury zajmowały prawdopodobnie nisze ekologiczne zbliżone do tych należących obecnie do gawiali.
Taksonomia Rodzaj Champsosaurus i jego gatunek typowy, C. annectens, zostały opisane wraz z trzema innymi gatunkami należącymi do tego rodzaju w 1876 roku przez Edwarda Drinkera Cope'a na podstawie skamieniałości pochodzących z górnokredowych osadów złóż Judith River w stanie Montana. Niedługo później Cope opisał kolejne trzy gatunki champsozaurów z dolnego eocenu formacji Puerca w Nowym Meksyku. Z tych siedmiu gatunków Barnum Brown trzy uznał za niediagnostyczne lub należące do innych grup gadów.