Les espèces décrites au sein de ce genre ont vécu à l'époque de l'Éocène, avec quelques restes non nommés ou douteux du Cénomanien et du Maastrichtien. Des fossiles des espèces de ce genre ont été retrouvés en Angleterre, en France, au Danemark, au Maroc et au Mali. De plus, des vestiges de Palaeophis ont été découverts en Amérique du Nord, notamment dans le Maryland et la Virginie (de la formation Nanjemoy de l'Éocène inférieur), en Géorgie ainsi qu’au Mississippi.
↑(en) Folie, Mees, De Putter et Smith, «Presence of the large aquatic snake Palaeophis africanus in the middle Eocene marine margin of the Congo Basin, Cabinda, Angola», Geobios, proceedings of the PalEurAfrica project international symposium Evolution and Paleoenvironment of Early Modern Vertebrates during the Paleogene, vol.66-67, , p.45–54 (ISSN0016-6995, DOI10.1016/j.geobios.2020.11.002, Bibcode2021Geobi..66...45F, S2CID229411514, lire en ligne)
↑Kristensen, Cuny, G., Rasmussen, A. R. et Madsen, H, «Earliest record of the fossil snake Palaeophis from the Paleocene/Eocene boundary in Denmark», Bulletin de la Société Géologique de France, vol.183, no6, , p.621–625 (DOI10.2113/gssgfbull.183.6.621, lire en ligne)
↑Houssaye, Rage, Bardet et Vincent, «New highlights about the enigmatic marine snake Palaeophis maghrebianus (Palaeophiidae; Palaeophiinae) from the Ypresian (Lower Eocene) phosphates of Morocco», Palaeontology, vol.56, no3, , p.647–661 (DOI10.1111/pala.12008, Bibcode2013Palgy..56..647H, S2CID129055598)
↑Rage, «Palaeophis colossaeus nov. sp. (le plus grand Seprent connu?) de l'Eocène du Mali et le problème du genre chez les Palaeopheinae», Comptes rendus de l'Académie des Sciences de Paris, vol.3, no296, , p.1741–1744