Zasięg występowania Pierwotnie omułek śródziemnomorski występował w basenie Morza Śródziemnego i na terenie wschodniego Oceanu Atlantyckiego (od Irlandii i Wielkiej Brytanii po północną Afrykę). Prawdopodobnie na Ocean Atlantycki dostał się naturalnie. Wprowadzony został na wybrzeża Ameryki Północnej, Japonii, Hongkong, Południowej Afryki, Chile i Australii. Ze względu na zróżnicowanie morfologiczne i zdolność krzyżowania się z innymi gatunkami omułków skutkujące utrudnionym rozpoznawaniem niełatwo jest określić dokładnie zasięg występowania M. galloprovincialis. Do Południowej Afryki wprowadzone zostały przypadkowo, najprawdopodobniej na statkach, w 1979.
Ekologia i rozród Omułki śródziemnomorskie występują od strefy pływów do około 40 m głębokości. Zasiedlają wybrzeża, osłonięte porty i estuaria. Tworzą duże skupiska, które w najgęściej zasiedlonych przez nie miejscach mogą liczyć średnio 24 tys. małży na m². W warunkach laboratoryjnych okazały się bardzo wrażliwe na znaczące zwiększenie temperatury wody (+3°C), ale nie jej kwasowości (-0,3pH). Omułki śródziemnomorskie są pożywieniem dla innych zwierząt – krabów Charybdis japonica, zwójek, rozgwiazd (w tym czerwonych, Asterias rubens), a w Południowej Afryce – ostrygojadów afrykańskich (Haematopus moquini).