アカガレイは、本州の日本海沿岸、東北地方の太平洋沿岸、北海道周辺、オホーツク海、カムチャツカ半島西岸など、温帯から亜寒帯の冷たい海にすんでいます。日本海では、水深180~900メートルで水温0~5℃くらいの深い海にすんでいます。
大きさによってすんでいる深さが変わり、ちいさい子供は水深200メートルぐらいの浅い所にいます。親になると、メスは、毎年、夏から秋に、より深いところへ移動していきます。水深900メートルにすんでいたという記録もあります。そして、2~4月には、水深200メートル付近に再び戻ってきて、オスと出会い、卵を産みます。