Rozród następuje sezonowo. Ciąża może trwać około sześciu miesięcy, między sierpniem a lutym, po której samica wydaje na świat jednego noworodka. Poród odbywa się od marca do czerwca, a więc porą deszczową. Noworodek jest niewielki. Młode przebywa pod matczyną opieką 5 miesięcy, nim osiągnie samodzielność. Czepia się wtedy brzucha matki. W wieku 3 tygodni zaczyna włączać do swej diety liście, jednak dopiero 2 miesiące później stanowią one istotny element jego pokarmu. Minie rok, nim samica urodzi kolejnego potomka. Dojrzałość płciowa przychodzi w wieku 3–6 lat.
Rozmieszczenie geograficzne Leniwiec trójpalczasty występuje w północnych obszarach Ameryki Południowej, od wschodniej Wenezueli (na wschód i południe od rzeki Orinoko), na wschód przez region Gujana (Gujana, Surinam i Gujana Francuska) do północnej Brazylii (na zachód do Delty Amazonki ograniczony na południu przez Amazonkę).
Ekologia thumb|left|Leniwiec trójpalczasty jest roślinożercą. Parque del Este, Caracas, Wenezuela Siedliskiem leniwca trójpalczastego jest las tropikalny, bogaty w gatunki roślin i wilgotny. Zasiedla on lasy górskie i nizinne.