美洲擬獅在更新世最先出現於阿拉斯加南部（桑加蒙間冰期，為最後一次的間冰期），並散佈至亞伯達省與馬里蘭州，最南可至墨西哥恰帕斯州，北美洲中只有加拿大東部及美國東北部不見其蹤影，可能因為當時當地環境為北方針葉林的關係。原先美洲擬獅被認為在南北美洲生物大遷徙時擴展至南美洲東北部，然而祕魯塔拉拉瀝青坑發現的化石其實屬於一種大型的美洲豹不過另一方面在阿根廷及智利南部發現的化石，原先屬於已絕種的美洲豹亞種 "Panthera onca mesembrina" ，現在則認為屬於美洲擬獅。就像其他巨大的哺乳動物，牠於約1萬年前的更新世末滅絕。美洲擬獅的遺骸在育空及拉布雷亞瀝青坑中非常普遍。