Säbelzahnkatzen lebten während des Pleistozäns, vor etwa 2,6 Millionen bis 11.700 Jahren.
Die Klimate variierten stark über ihr Verbreitungsgebiet in Nord- und Südamerika, Europa, Afrika und Asien. Sie bewohnten kalte glaziale Regionen, gemäßigte Wälder, offene Grasländer und semiaride Umgebungen. Ihre Anpassungsfähigkeit erlaubte ihnen, in verschiedenen Lebensräumen zu überleben, obwohl sie allgemein mit Wäldern und Grasländern in Verbindung gebracht wurden.