Обитает в водах Атлантического океана: от Барангер-фьорда и Балтики до Средиземного и Черного морей, у берегов Северной Америки водится от Лабрадора и р. Св. Лаврентия до Флориды.
Проходная форма. Половозрелость наступает на 9—14-м году жизни. На нерест заходит в реки Франции, Испании, Англии, Италии, а также в Дунай, Риони, реки Канады и США. Владыков (Vladykov, 1963) считает атлантического осетра, обитающего у берегов Северной Америки, отдельным видом — А. охуrhynchus; советские ихтиологи рассматривают его как подвид — А. st. oxyrhynchus. Основные объекты питания бентос и рыба (Никольский, 1953; Vladikov, 1963; Кожин, 1965).
В гельминтологическом отношении A. sturio исследован недостаточно полно и сведения о его гельминтофауне довольно скудны.
Данные по фауне гельминтов этого вида осетра содержатся в работах Рудольфи (Rudolphi, 1819), Веструмба (Westrumb, 1821), Креплина (Creplin, 1829), Дуверноу (Duvernoy, 1842), Молина (Molin, 1858), Кобальда (Cobbold, 1858, 1864), Бенедена (Beneden, 1871), Люе (Liihe, 1901, 1909, 1911), Однера (Odhner, 1905), Лоосса (Looss, 1907), Линстова (Linstow, 1909), Литла (Little, 1930), Шпрена (Sprehn, 1933), Чулковой (1939, 8 экз.), Линтона (Linton, 1940), Барышевой (1949, 20 экз.), Барышевой, Бауера (1957, 12 экз.), Коваль (1962, 45 экз.). Нами исследовано 11 экз. атлантического осетра в устье Дуная. Впервые для осетра этого вида отмечаем инвазию Contracaecum bidentatum; для атлантического осетра в названном районе первый раз регистрируем зараженность Bothrimonus fallax.
Всего у атлантического осетра, по литературным и нашим данным, зарегистрировано 24 вида гельминтов. Monogenoidea (1): Nitzschia sturionis; Cestoidea (5): Amphilina foliacea, Bothrimonus fallax, B. sturionis, Cyathocephalus truncatus, Triaenophorus nodulosus; Trematoda (8): Deropristis hispida, Priscicola sturionis, Skrjabinopsolus semiarmatus, Brachyphalus crenatus, Brachyphalus musculus, Galactosomum lacteum, mete., Derogenes varicus, Paracoenogonimus ovatus, mete.; Nematoda (4): Contracaecum bidentatum, Cyclozone acipenserina, Ascarophis argumentosus, Cucullanus sphaerocephalus; Acanthocephala (6); Leptorhynchoides plagicephalus, Metechinorhynchus salmonis, Echinorhynchus gadi, Corynosoma semerme, larva, Pomphorhynchus laevis, Acanthocephalus anguillae.