Le Crapaud buffle est originaire d'Amérique. On le rencontre ainsi dans une vaste partie septentrionale de l'Amérique du Sud, incluant notamment la partie amazonienne, mais également en Amérique Centrale et plus au nord jusqu'à la vallée du Rio Grande, à l'extrémité sud du Texas. En outre, cet animal a été introduit dans de très nombreux pays, et sa distribution s'étale aujourd'hui bien au-delà de ces limites. Il est ainsi présent dans le sud de Floride, sur plusieurs îles des Caraïbes comme Porto Rico, la Jamaïque, la Guadeloupe et la Martinique ou à Hawaï. Il a aussi été introduit sur d'autres continents comme l'Océanie, où il a colonisé un très grand nombre d'îles des Philippines et de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, ainsi que la partie nord-est de l'Australie. On peut observer que la densité de crapauds est bien moindre dans sa région d'origine que dans les régions où il a été introduit. Ainsi, on compte 20 adultes sur 100 mètres de rive en Amérique, soit 50 à 100 fois moins qu'en Australie.
Contrairement à ce que le nom scientifique Rhinella marina peut laisser présager, le Crapaud buffle est exclusivement terrestre, s'aventurant seulement en eau douce pour pondre. Le Crapaud buffle vit dans les prairies et les bois humides, et montre également une attirance particulière pour les milieux artificiellement modifiés par l'homme comme les jardins, les fossés de drainage, les plantations de canne à sucre, les chemins ou les parcs. Dans son habitat d'origine, le crapaud peut aussi être rencontré en forêts subtropicales, bien que le feuillage dense limite ses déplacements. C'est un animal nocturne que l'on peut rencontrer la journée sous des arbres tombés à terre, des feuilles de cocotiers ou toutes sortes d'abris similaires.
Le Crapaud buffle pond ses œufs dans l'eau, dans des mares, des étangs, des fossés, des ruisseaux ou des canaux. Les têtards peuvent supporter des concentrations salines équivalentes à 15 % de celle de l'eau de mer. Ils résistent également à des températures élevées.
Le Crapaud buffle possède un coassement puissant, que l'on entend très bien la nuit dans les régions où on le rencontre comme la forêt amazonienne.
Le Crapaud buffle repère ses proies principalement par la vue, mais peut également utiliser son odorat. Son régime alimentaire est très varié. En plus de ses proies classiques que sont les petits rongeurs, les petits reptiles, d'autres amphibiens, des oiseaux et une grande variété d'invertébrés, il peut parfois manger des plantes, de la nourriture pour chien ou des déchets ménagers. Il saisit ces proies avec sa langue, qu'il déploie très rapidement en quelques centièmes de secondes. Le Crapaud buffle a pour habitude d'avaler ses proies entières.
Les têtards se nourrissent d'algues et d'autres plantes aquatiques qu'ils râpent grâce à leurs cinq rangées de minuscules dents. Ils filtrent également l'eau pour en extraire de la matière organique. Les têtards de plus grande taille peuvent parfois consommer des œufs de leur propre espèce.
Les femelles, matures à partir de l'âge de deux ans, pondent entre 8 000 et 25 000 œufs, qui forment de longues chaînes gélatineuses pouvant mesurer jusqu'à 20 mètres de longueur. Les œufs sont noirs et couverts par une membrane. Ils mesurent entre 1,7 et 5 mm de diamètre. L'œuf devient têtard d'autant plus vite que la température est haute. Les têtards éclosent après 48 heures généralement, mais ce laps de temps peut varier entre 14 heures et presque une semaine. Ce sont des centaines de petits têtards noirs avec une petite queue qui éclosent en même temps. Il faut entre 12 à 60 jours (4 semaines en général) pour que le têtard deviennent un petit crapaud. Tout comme l'adulte, l'œuf et le têtard sont toxiques pour de nombreux animaux.
Après leur métamorphose, les petits crapauds mesurent environ 10 à 11 mm de long, et grandissent rapidement. Bien que la vitesse de croissance dépende de la région, de la période de l'année et du sexe de l'animal, Zug et Zug ont évalué qu'elle se faisait à 0,647 mm/jour de moyenne au début, puis ralentit par la suite à une moyenne de 0,373 mm/jour. Le ralentissement de la croissance intervient généralement quand le crapaud atteint la maturité sexuelle. Cette croissance rapide est indispensable à la survie du Crapaud buffle, car pendant la période qui suit la métamorphose et avant qu'il ne soit adulte, il perd la toxicité qui le protégeait lorsqu'il est têtard, et n'a pas encore de glandes parotoïdes productrices de bufotoxines. Du fait de cette absence de défenses, on estime que seuls 0,5 % des crapauds atteignent le stade adulte.
De la même manière que la vitesse de croissance, l'âge auquel le crapaud atteint la maturité sexuelle varie en fonction de sa localisation. En Nouvelle-Guinée, la maturité sexuelle est atteinte par les femelles lorsque celles-ci mesurent entre 7 et 8 cm, tandis qu'au Panamá il faut attendre qu'elles mesurent entre 9 et 10 cm de long. Dans des zones tropicales, leur habitat d'origine, la reproduction peut avoir lieu à n'importe quel moment de l'année, mais sous des climats subtropicaux elle se produit uniquement pendant les périodes les plus chaudes qui correspondent au début de la saison des pluies.
Le Crapaud buffle peut supporter des températures maximales de 40 à 42 °C et minimales de 10 à 15 °C. Il est toutefois parfois amené à s'adapter quand il arrive dans un nouvel environnement, et peut alors survivre au-delà de ces valeurs. Le Crapaud buffle est très tolérant à la déshydratation. Une étude a montré qu'il pouvait supporter une perte d'eau correspondant à 52,6 % de l'eau de son corps, ce qui lui permet de survivre sous des climats non tropicaux.
Le Crapaud buffle compte plusieurs prédateurs dans son habitat d'origine. Les principaux sont le Caïman à museau large (Caiman latirostris), le Serpent coco (Leptodeira annulata), l'anguille (famille des Anguillidae), diverses espèces de killis, Kuhlia rupestris, des espèces de poisson-chat (ordre des Siluriformes) et des espèces d'ibis (sous-famille des Threskiornithinae). En dehors de ses régions d'origine, les prédateurs qu'ils rencontrent sont le Milan siffleur (Haliastur sphenurus), le Rakali (Hydromys chrysogaster), le rat noir (Rattus rattus) et le Varan malais (Varanus salvator). Certains observateurs ont rapporté que le Podarge gris (Podargus strigoides) et le Podarge papou (Podargus papuensis) se nourrissaient occasionnellement de Crapauds buffles. Des chercheurs australiens de l'université de Sydney ont aussi observé qu'une espèce de fourmi carnivore, Iridomyrmex purpureus, s'attaquait également au Crapaud buffle, et n'était pas sensible à son poison.
Les têtards sont des proies pour diverses espèces comme les larves de libellules, des scarabées aquatiques, la tortue Elseya latisternum ou le serpent Tropidonophis mairii. Ce dernier consomme également parfois de jeunes crapauds, et il a été montré qu'il pouvait tolérer les toxines du Crapaud buffle à des taux faibles. Certains prédateurs ne consomment que la langue du crapaud, d'autres mangent le ventre et les organes internes, peu toxiques.
Le Crapaud buffle adulte a de grosses glandes parotoïdes derrière les yeux, et d'autres glandes sont situées sur son dos. Quand il est menacé, ces glandes sécrètent un liquide blanc-laiteux connu sous le nom de bufotoxine. Cette substance est toxique pour de nombreux animaux et provoque un arrêt cardiaque. Des cas de morts humaines ont été attribués à la consommation de Crapaud buffle. En dehors de son ingestion, le Crapaud buffle n'est pas dangereux pour l'Homme, sauf si le poison qu'il projette touche les muqueuses et notamment les yeux, où il provoque une intense douleur, une cecité temporaire et une inflammation.
La bufoténine (5-hydroxy-N, N-diméthytryptamine), un des composants chimiques excrétés par le crapaud dans la bufotoxine, est considérée comme une drogue de classe 1 par la législation australienne, de la même manière que l'héroïne ou la marijuana. Les effets de la bufoténine semblent similaires à ceux d'un empoisonnement léger, avec de petites hallucinations qui durent moins d'une heure. Comme le Crapaud buffle sécrète la bufoténine en faibles quantités, et d'autres substances toxiques en quantités plus importantes, la pratique consistant à lécher ce crapaud peut rendre très malade, voire entraîner la mort.
En plus de ses toxines, le Crapaud buffle est capable d'inspirer une grande quantité d'air dans ses poumons pour gonfler son corps, et paraître ainsi plus grand et plus gros face à un prédateur.