Das Jemen-Chamäleon findet man hauptsächlich im Westen und Süden der Arabischen Halbindel. Hier besiedeln die Chamäleons recht unterschiedliche Lebensräume, die das Zentrale Hochland (bis 2800 m) ebenso einschliessen wie die Berghängeund einige Regionen der Küstenebenen.
Die Besiedelten Lebensräume weisen zum Teil sehr unterschiedliche Bedingungen auf. So herrscht an den berghängen ein subtropisch feuchtes Klima, während es auf den Hochebenen zum Teil monatelang nicht regnet und die Temperaturen periodisch bis auf den Gefrierpunk fallen können. Dementsprechend vielgestaltig stellt sich das bewohnte Biotop dar. Es reicht von üppig immergrünen Vegetationsinseln über einzeln stehende Bäume bis zu künstlich angelegten Plantagen und Feldern. In den eher trockenen Vorkommensgebieten werden natürlich die feuchtesten Areale wie Wadis und Oasen bevorzugt