Естественный ареал пестрого Aristichthys nobilis и белого Hypophthalmichthys molitrix толстолобиков охватывает бассейны рек Восточной Азии от Амура до Янцзы. Это обитатели крупных водотоков с развитой поймой. Размножаются толстолобики в реках, во время выраженных подъемов уровня воды, при высокой скорости течения. Икра пелагическая. Нерест пестрого толстолобика происходит при температуре воды выше 18 °С (обычно 22–30 °С), а белого — при температуре выше 15 °С (обычно 18–26 °С). Пестрый толстолобик — зоопланктофаг, а белый — фитопланктофаг [3; 30].
Пестрый и белый толстолобики, а также их гибриды широко используются в аквакультуре во многих странах мира, включая Россию, Европу (от Швеции до Италии), Америку (в том числе США, Мексику, Бразилию, Аргентину, Перу), Африку (Марокко, Эфиопию, ЮАР), а также большинство азиатских стран (в том числе Казахстан, Узбекистан, Саудовскую Аравию, Монголию, Непал, Пакистан, Японию, Корею, Таиланд, Индонезию) [29]. Белый толстолобик, согласно данным ФАО [29], занимает второе место по объему производства продукции аквакультуры в мире — в последние 20 лет его производят в среднем 4061 тыс. т ежегодно. Выращивание толстолобиков чаще осуществляют в прудах, откуда они неизбежно попадают в естественные водные объекты. Считают, что пестрый толстолобик в большинстве мест интродукций естественным образом не размножается [30], однако известно, что он успешно натурализовался в бассейне реки Амур, где ранее не обитал и куда попал в конце 1950-х годов из китайских рыбоводных хозяйств, расположенных в бассейне реки Сунгари, в результате катастрофических наводнений [6]. Есть свидетельства самовоспроизводства пестрого толстолобика в реках Центральной Азии, Европы и Америки [5–7; 26; 35; 37]. Естественное воспроизводство белого толстолобика происходит в естественных водотоках как Евразии [1; 5; 16–19; 22], так и Америки [26; 35]. Теоретически установлено, что часть рек бассейна Великих Американских озер по гидрологическому и термическому режиму соответствуют потребностям белого и пестрого толстолобиков для воспроизводства [32]. В России в настоящее время известно о естественном воспроизводстве белого и пестрого толстолобиков в Нижней Волге и в реке Кубань [3; 22].