Nebbhvalen finnes kun i det nordlige Atlanterhavet, med utbredelse fra Maine (USA) og nordover på vestsiden av havet og fra De britiske øyer og nordover på østsiden. I østlige deler av Atlanterhavet vandrer nebbhvalene nordover om våren og sørover igjen sent på høsten. Om sommeren kan de påtreffes helt opp til iskanten. På vestsiden av Atlanterhavet er det ikke påvist noe slikt vandringsmønster. Der synes det mer som om det er en vandring fra kystnære til mer kystfjerne farvann, samt at en del individer er stedfaste, som f. eks i Gullyregionen utenfor kysten av Nova Scotia (Canada). Nebbhvalen er en dyptdykkende art som stort sett oppholder seg utenfor kontinentalsokkelen. På Svalbard sees de oftest om sommeren langt til havs utenfor vestkysten av Spitsbergen, men strandede individer kan finnes på øyer og inne i fjordene på vestkysten.

Det finnes ikke noen bestandsestimater for denne hvalarten. De er sosialt anlagte og påtreffes vanligvis i grupper på fra et par-tre dyr opptil rundt 20 individer. Gruppene er atskilte når det gjelder alder og kjønn. Hunnene har mer ustabile forbindelser med andre hunner og bytter ofte fra gruppe til gruppe. Voksne hanner finnes derimot i mer stabile grupper som gjerne holder sammen i mange år. Nebbhvalene kan dykke ned til 1500 meters dyp og være under vannet i over en time. De spiser hovedsakelig blekksprut, men tar også andre dyr som finnes nær bunnen, som sjøpølser, fisk og reker. Spekkhoggere tar antakelig nebbhval og særlig kalver.

Man vet svært lite om livshistorien til denne hvalarten. I Gullyområdet utenfor kysten av Canada blir kalvene født i april.

Nebbhvalene er blitt fangstet på begge sider av Atlanterhavet. På tross av at arten finnes i små grupper spredt over enorme områder var fangstene gode fordi flokken holdt sammen, slik at fangstfolkene ofte fikk hele gruppen hvis de bare klarte å skade ett enkelt individ. Bestandene var sterkt reduserte da fredningen kom i 1977. Enkelte individer taes fortsatt ved tradisjonell fangst på Færøyene. Arten er fredet på Svalbard.