עד היום תוארו יותר מ־1,500 מינים שונים של דובוני מים. הם נמצאים בכל העולם, החל בהרי ההימלאיה (6,000 מטר מעל פני הים) ועד לקרקעית הים העמוקה (11,000 מטר מתחת לפני הים). ניתן למצוא אותם בכל מקום בין כיפות הקטבים לקו המשווה. קל ביותר למצוא אותם על חזזיות וטחבים. בתי גידול אחרים שבהם הם חיים כוללים דיונות, חופים, עפר, משקעי מים, וסחופת של מים מלוחים ומתוקים. במשקעי מים ניתן לעתים קרובות למצוא יותר מ 40,000 דובוני מים בכל ליטר. ניתן למצוא בדרך כלל דובוני מים על ידי טבילת חתיכת טחב במים צלולים.

דובוני המים יכולים לשרוד בסביבות קיצוניות בהן בעלי חיים אחרים לא מסוגלים לשרוד: טמפרטורות הקרובות ל (273- מעלות צלזיוס), טמפרטורות גבוהות עד כדי 151 מעלות צלזיוס ובתנאי קרינה חזקה פי 1,000 מזו שתהרוג כל חיה אחרת. הם מסוגלים לשרוד כמעט עשר שנים ללא מים, והם עמידים אפילו בפני הריק בחלל.