Astrochelys radiata est une espèce endémique qui vit exclusivement dans le sud-ouest de Madagascar. Elle se trouve dans une zone qui fait environ 21000 km 2 entre les rivières Onilahy et Mandrare. De nos jours, elle se trouve encore à l’état sauvage dans une ceinture étroite d’une extension des terres partant de la côte jusqu'à environ 50 km dans le territoire. La zone de distribution principale se trouve sur les plateaux de Mahafaly et Karimbola. Cependant, des fossiles indiquent que l’espèce évoluait sur un territoire bien plus large auparavant.

Gardées par les habitants locaux comme animal de compagnie ou même comme réserve de viande vivante, les tortues étoilées peuvent aussi se trouver dispersées dans d’autres régions de Madagascar. Elles sont, par exemple, parfois gardées avec les poulets et canards par superstition, pensant qu’elles les protègent de maladies. Certains animaux peuvent s’échapper, mais les individus qui se trouvent en dehors de l’aire de répartition citée plus haut sont peu considérés car ils sont très rares. Sur les îles voisines, iles Maurices et de la Réunion, Astrochelys Radiata a été introduite pour sa nourriture à l’époque des marins. Aujourd’hui, elle y est aussi reproduite en large nombre en captivité et sous des conditions presque naturelles.

Astrochelys radiata vit dans des zones marquées par une saison sèche ainsi qu’une végétation dominée par des buissons épineux caractéristiques de la savane. L’habitat local est composé en grande partie de plantes succulentes et épineuses, surtout de la famille des Didiereaceae et des Euphorbiaceae. Les buissons sont majoritairement de la famille des Diospyros sp. (Seddon et al. 2000). Ils aiment coloniser les zones avec une végétation basse et dense, et celles qui étaient dominées par les cactus opuntia, après une déforestation et un surpâturage. En général, les habitats dans lesquels on trouve Astrochelys radiata sont classifiés dans les catégories de forêts xérophiles et de brousses. forêt et buissons xérophytiques Astrochelys radiata vit dans des zones marquées par une saison sèche ainsi qu’une végétation dominée par des buissons épineux caractéristiques de la savane. L’habitat local est composé en grande partie de plantes succulentes et épineuses, surtout de la famille des Didiereaceae et des Euphorbiaceae. Les buissons sont majoritairement de la famille des Diospyros sp. (Seddon et al. 2000). Ils aiment coloniser les zones avec une végétation basse et dense, et celles qui étaient dominées par les cactus opuntia, après une déforestation et un surpâturage. En général, les habitats dans lesquels on trouve Astrochelys radiata sont classifiés dans les catégories de forêts xérophiles et de brousses.

En broutant les herbes et en empruntant de petits sentiers dans le maquis, les tortues étoilées font de la place pour certaines petites plantes succulentes qui stockent de l’eau. Par l’ingestion et la sécrétion de graines indigestes, Astrochelys radiata assure aussi la répartition d’espèces de plantes parfois rares et endémiques, dans leur habitat. Les tortues rayonnées se révèlent ainsi être de douces jardinières et architectes d’un écosystème extrêmement sensible.