Se encuentra en el sur del Brasil, desde las coordenadas 29º09'24" S 49º34'46" W, en el municipio de Balneário Gaivota en el litoral del estado de Santa Catarina, siguiendo por la costa marítima hacia el sur a lo largo del litoral del estado de Río Grande del Sur hasta la localidad de Chuí, en la frontera con el Uruguay; continuando hacia el sur ya dentro del territorio uruguayo en su sector sudeste, desde el Chuy hasta Carrasco; cubriendo sectores costeros de los departamentos de Rocha, Maldonado, Canelones, y Montevideo.

Odontophrynus maisuma fue descrito por Sergio Daniel Rosset en el año 2008, tomando como base el ejemplar: ZVCB 3368, el cual fue designado como holotipo.

La localidad tipo es: «Cabo Polonio, 34°23′ S, 53°47′ W, Departamento de Rocha, Uruguay».

[2]​[3]​ El estado de su hábitat en el año 2012 en la costa del Uruguay no es bueno.

También la extracción descontrolada de arena, los incendios, la tala para la obtención de leña, y el pastoreo no controlado, afectan la calidad del ecosistema, alterando tanto su estructura como su composición.