Cette espèce, peu pélagique, fréquente habituellement les eaux tempérées et parfois les eaux tropicales et subtropicales. C'est la seule tortue nidifiant hors des tropiques. Regroupées par plusieurs centaines d'individus, elles sont capables de parcourir des distances considérables depuis leur site de vie pour rejoindre les lieux de ponte. En Méditerranée, où l'on observe cinq des huit espèces de tortues marines, la tortue caouanne est l'espèce la plus commune [1]. Elle est également la tortue la plus commune dans l'ouest atlantique.
Plusieurs lieux de ponte sont connus dans le monde et y compris en Méditerranée orientale par exemple en Turquie, Israël, à Chypre, dans les îles Ioniennes, en Tunisie, Libye et même encore en Sicile. En Atlantique de l’Ouest, elles vont pondre du Mexique jusqu'en Virginie.
En France, elle avait déjà disparu en tant qu'espèce reproductrice depuis le début du siècle. En mer, elle est capturée accidentellement par les filets de pêche. Elle est victime de la pollution par ingestion de sacs plastiques qu'elle confond avec des méduses. L'avenir de cette espèce en Méditerranée dépend principalement de la protection des lieux de ponte subsistant dans la zone orientale. Elle est essentiellement victime du tourisme et de la pêche industrielle.
Pour empêcher les captures accidentelles par les chalutiers, les américains ont mis en place un dispositif d’exclusion des tortues qui permet de les limiter. En méditerranée, des mesures limitant les captures accidentelles de ces tortues devront être édictées.
Elle est protégée en France par l’arrêté du 17 juillet 1991. Les femelles nidifiantes sont protégées à Chypre et les aires de ponte sont protégées à l’île Zakynthos et au Kouf National Park en Libye.
Elle est en France concernée par un plan de restauration des tortues marines des antilles françaises (plan local et régional qui concerne aussi d'autres tortues Marines des Antilles Françaises (tortue imbriquée, tortue verte, tortue luth, tortue olivâtre). Ce plan est subdivisé en :
Les principaux groupes évolutifs relatifs sont décrites ci-dessous par philogénie selon Hirayama, 1997, 1998, Lapparent de Broin, 2000, and Parham, 2005 :
--o Procoelocryptodira |--o Chelonioidea Bauer, 1893 c’est-à-dire les tortues marines | |--o | | |--o †Toxochelyidae | | `--o Cheloniidae | | |--o ? | | | `--o Caretta L. , 1758 | | | |--o † C. patriciae Zug, 2001 | | | `--o C. caretta | | | |--o C. caretta caretta L. , 1758 | | | `--o C. caretta gigas Deraniyagala, 1933 | | |--o ...Natator Garman, 1880 | | `--o Chelonini | | | | | `--o ...Eretmochelys, Lepidochelys, Chelonia | `--o Dermochelyoidea dont la tortue luth `--o Chelomacryptodira, c'est-à-dire les autres tortues cryptodires
Voir aussi : Testudines (classification phylogénétique)