分布于印度洋、太平洋西部沿海的热带岛屿及澳大利亚北部。美属萨摩亚、澳大利亚、英属印度洋领地、文莱达鲁萨兰国、柬埔寨、中国、科摩罗、库克群岛、斐济、关岛、印度、印度尼西亚、日本、基里巴斯、马来西亚、马尔代夫、马绍尔群岛、马约特岛、密克罗尼西亚联邦、缅甸、新喀里多尼亚、北马里亚纳群岛、帕劳、巴布亚新几内亚、菲律宾、萨摩亚、塞舌尔、新加坡、所罗门群岛、泰国、东帝汶、汤加、图瓦卢、瓦努阿图、越南、瓦利斯和富图纳群岛。 旅鸟：孟加拉国、马达加斯加、斯里兰卡。 产地不确定：圣诞岛、法国南方领土、肯尼亚、莫桑比克、瑙鲁、纽埃、索马里、坦桑尼亚联合共和国、托克劳、美国本土外小岛屿。 在中国属于定期但不常见的繁殖鸟及夏候鸟。指名亚种繁殖于中国东南及华南沿海的海上岩礁及岛屿、香港、台湾、海南岛。中国南沙群岛也有分布。有些鸟冬季在海南岛附近及更南的海岛上越冬。

黑枕燕鸥自眼前近嘴基处开始有一条黑带穿过眼到后枕相连，并向下扩展，在枕和后颈形成大块黑斑，其余头部白色，后颈基部有一条白色领圈，位于后枕黑色和上背灰色之间。背、肩和翅上覆羽淡葡萄珠灰色。腰、尾上覆羽和尾白色。尾呈深叉状。外侧尾羽逐渐变尖。第一枚初级飞羽外侧黑灰色，内侧淡灰色。其余飞羽淡灰白色，内侧羽缘白色。前额、头顶、眼以下头侧和颈侧，以及整个下体白色。下体缀有玫瑰色。冬羽和夏羽相似，但枕部黑色带斑少而窄。虹膜褐色，嘴和脚黑色。 幼鸟枕部黑色星月形带斑不完整，头顶具黑色纵纹，上体具褐色横斑。翅上覆羽暗灰褐色，具皮黄色羽缘。初级飞羽暗灰色。其余似成鸟。 大小量度：体长300-350毫米，嘴峰31-38毫米，翅218-227毫米，尾129-153毫米，跗蹠18-21毫米。

常成群活动。频繁的在海面上空飞翔，休息时多栖息于岩石或沙滩上。主要以小鱼为食。也吃甲壳类，浮游生物和软体动物等海洋动物为食。