La extensa mayoría de las algas rojas son marinas, aunque existen algunas especies que viven en agua dulce o en el suelo. Son de vida libre, epífitas o epizoicas y se conocen algunas formas parásitas. Algunas especies crecen utilizando como sustrato las algas pardas (que suelen ser más grandes) o sobre las conchas de mejillones y gasterópodos. Algunas son simbiontes de foraminíferos bentónicos, mientras que otras tienen plastos vestigiales y se ven obligadas a parasitar otras rodofitas. En el grupo se incluye muchas macroalgas notables, entre las que se encuentran la mayoría de las algas coralinas que secretan carbonato de calcio y cumplen un papel crucial en la formación de los arrecifes de coral. Estas formas coralinas pueden ser difíciles de distinguir de los corales.

Las algas rojas suelen vivir en la zona litoral relativamente estrecha que bordea la placa continental. Como consecuencia de los pigmentos que presentan, pueden captar la luz a profundidades mayores que otros tipos de algas. Como ejemplo extremo, se han encontrado rodofitas viviendo en las laderas de una montaña submarina a la profundidad de 268 m, donde solo es capaz de penetrar el 0,001 % de la luz de la superficie.12​ Se las encuentra en todas las latitudes, preferentemente en aguas tropicales y templadas, donde constituyen las algas más abundantes. En las aguas polares y subpolares hay pocas especies y dominan las algas verdes y pardas.