Ekologia i zachowanie thumb|Dorosły żarłacz karaibski pływający wokół koralowców na Bahamach Pomimo wysokiej liczebności na niektórych obszarach, żarłacz karaibski jest jednym z najsłabiej poznanych przedstawicieli rodzaju Carcharhinus. Uważa się, że odgrywa istotną rolę w ekosystemach raf koralowych. Jest bardziej aktywny w nocy. Nie ma dowodów na sezonowe zmiany aktywności czy migracje. Młode osobniki mają tendencje do pozostawania na określonych, małych obszarach przez cały rok, w przeciwieństwie do osobników dorosłych, które mają większy zasięg występowania.
Udokumentowano przypadki osobników nieruchomo spoczywających na dnie oceanu lub wewnątrz jaskini, co jest zachowaniem nietypowym dla żarłaczowatych – jest to pierwszy gatunek aktywnie pływającego rekina, u którego zauważono takie zachowanie. W 1975 roku, Eugenie Clark obserwowała "śpiące rekiny" wewnątrz jaskini u wybrzeży Isla Mujeres w pobliżu wierzchołka półwyspu Jukatan. Badaczka odkryła, że rekiny tak naprawdę nie śpią, gdyż ich oczy stale śledziły nurków. Clark przypuszcza, że słodkowodne upwelling w jaskiniach pomagają rekinom w pozbyciu się skórnych pasożytów i powodują przyjemny "narkotyczny" efektMartin, R.A. Caribbean Reef Shark. ReefQuest Centre for Shark Research. [dostęp 2012-10-27]. W przypadku zagrożenia żarłacze karaibskie zmieniają swoje zachowanie.