Odontomyia annulata ist in Mittel- und Südeuropa verbreitet, von Spanien bis zur Schwarzmeerküste und nördlich bis nach Deutschland. Man findet sie in Wäldern und an Waldrändern mit älterem Baumbestand. Die Larven scheinen in Mikrohabitaten zu leben, die mit alten, absterbenden Bäumen in Verbindung stehen, wie z. B. Dendrotelmen (mit Wasser gefüllte Hohlräume) von Eichen (Quercus), feuchtem, morschem Holz der Schwarzpappel (Populus nigra) oder Buche (Fagus sylvatica). Sie ernähren sich räuberisch von Puppen und Larven anderer Insekten wie Mallota cimbiciformis und Mallota dusmeti.
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