Plameňák chilský se vyskytuje v Jižní Americe, od středního Peru po Ohňovou zemi. Sdržuje se v pobřežních bažinách, ústích řek, lagunách, jezerech bez ryb a slaných jezerech do výšky 4500 m n. m. Patří k nejpočetnějším jihoamerickým druhům plameňáků. Celkový počet se odhaduje na 200 000 jedinců. V současné době není celosvětově chráněn.