虚骨龙发现于莫里逊组的第2与第5地层带。莫里逊组是认为是个半干旱的氾滥平原，有明显的雨季与旱季。当地的植被十分多样化，有河边的走廊林、蕨类、树蕨、针叶树，以及疏林莽原。莫里逊组所发现的植物化石有：绿藻、真菌、苔藓、木贼、蕨类、苏铁、银杏、与数科针叶树。动物化石则有：双壳类、蜗牛、辐鳍鱼类、青蛙、蝾螈、乌龟、喙头蜥、蜥蜴、陆生与水生鳄形超目动物、数种翼龙目、大量的恐龙、以及早期哺乳类。莫里逊组的恐龙包含：兽脚亚目的角鼻龙、异特龙、嗜鸟龙、蛮龙，蜥脚下目的迷惑龙、腕龙、圆顶龙、梁龙，鸟臀目的弯龙、橡树龙、