Los gatos con dientes de sable habitaban principalmente en las planicies de América del Norte y del Sur. Confiaban en las planicies abiertas para detectar a sus presas, a menudo atacando desde las ramas de los árboles que cuelgan bajo.
Quizás el gato de dientes de sable más conocido es el Smilodon, a menudo conocido como el tigre de dientes de sable. El territorio de Smilodon se extendió a lo largo de América del Norte y del Sur, aunque a menudo están asociados con La Brea Tar Pits en Los Ángeles, donde se han encontrado miles de restos intactos. A pesar de su nombre común, Smilodon no estaba estrechamente relacionado con el tigre moderno. Más bien, tendían a parecerse a las hienas modernas, con sus hombros encorvados y sus poderosas mandíbulas. Smilodon también tiene la teoría de haber cazado en paquetes similares a las hienas, lo que le permitió derribar grandes mamíferos, como alces gigantes, vacas prehistóricas e incluso mamuts lanudos.
Hay evidencia de que los gatos con dientes de sable existieron hace tan solo 10.000 años, lo que significa que se habrían superpuesto con los humanos primitivos. Esta superposición puede ser en parte culpable de la desaparición de los gatos dientes de sable. Los primeros humanos pueden haber cazado la presa principal de los gatos con dientes de sable hasta el punto de la extinción. También es probable que los gatos con dientes de sable fueran cazados mientras seguían encontrando poblaciones crecientes de humanos primitivos.