Nieregularnie zimą pojawiają się na wybrzeżach Peru (gdzie widywano martwe petrelki wyniesione przez wodę) i Chile do okolic równoleżnika 12°S oraz w Brazylii do równoleżnika 24°S.
Ekologia i zachowanie 240px|mały|Jajo z kolekcji muzealnej Na oceanie petrelki antarktyczne pojawiają się w dużych grupach, niekiedy razem z petrelkiem modrym (Halobaena caerulea) i innymi petrelkami. Zwykle nie wykazują zainteresowania łodziami, jednak podążają za dużymi statkami. Gniazdują na zboczach wysp pod kępami traw, w szczelinach skalnych, w rumowiskach i na klifach. Żywią się głównie skorupiakami, zwłaszcza krylem (w tym krylem antarktycznym, Euphausia superba), widłonogami (między innymi Rhincalanus gigas i Calanoides acutus) i obunogami, jedzą również niewielkie ilości ryb i kałamarnic. Zawartość żołądka tych ptaków ma średnią masę 10,9 g. Same petrelki antarktyczne mogą padać ofiarą między innymi wydrzyków subantarktycznych (Stercorarius antarcticus lonnbergi). Rozkopują ich nory, by zjeść pisklęta lub dorosłe petrelki.