El tritón del Montseny es endémico de este macizo, donde no se encuentra el tritón pirenaico, y podría ser exclusivo de la cuenca del rio Tordera y por tanto del Vallés Oriental. Su distribución es muy restringida, pequeña y discontinua. Hasta la fecha se ha encontrado en 7 torrentes que forman dos núcleos diferentes separados por unos 4 km de hábitat poco favorable, y que quedan situados a los dos lados del valle del Tordera. La prospección de diversos torrentes en el Montseny que aparentemente parecían adecuados al tritón y que dieron resultado negativo, nos hace pensar que esta situación es real y no corresponde a un defecto de prospección.
El área habitada por la especie tiene una superficie inferior a 25 km2. El tritón del Montseny parece exclusivo de la cuenca hidrográfica del Tordera, originada en el Mioceno, hace más de 5 millones de años durante los cuales no ha cambiado mucho su configuración y orientación sur, ni ha estado conectada a otras cuencas hidrográficas. Si bien, les características esenciales del área de distribución se establecieron mucho antes de la aparición de la especie, su hábitat cambió notablemente sobretodo a raíz de los dos últimos episodios glaciales, el Riss y el Würm desde hace unos 300.000 años. Durante este período el Montseny experimentó fenómenos geológicos de tipo periglacial que dieron lugar a pendientes muy pronunciadas en las laderas de la montaña que delimitan la cuenca del Tordera y al desarrollo de abundantes canchales de roca fisurada. Además, el suelo permanecía helado durante la mayor parte del año a excepción de los meses estivales y durante un breve período intermedio de deshielo en las altitudes superiores a los 500 m. Hay que suponer entonces, que el área de distribución en el Montseny durante este período estaría constituida por prados alpinos y sin bosque.
El hábitat actual de Calotriton arnoldi, durante el presente período interglaciar, lo forman exclusivamente los torrentes de fuerte pendiente encajados en la roca, de caudal reducido y en parte subterráneos. Estos torrentes transcurren dentro de pedregales caóticos a menudo rodeados de vegetación espesa, dentro del dominio del encinar montano, el hayedo, los bosques de castaño o en típicas formaciones de bosque de ribera, entre los 600 y 1.200 m de altitud. El agua es fría, limpia y oxigenada y sin apenas materia orgánica. En general los biotopos ocupados por el tritón se encuentran en ambientes poco humanizados y comparten el hábitat con dos anfibios muy abundantes, la salamandra (Salamandra salamandra), sobretodo con sus larvas, y con los renacuajos del sapo partero (Alytes obstetricans).
