Distribuce
Přestože Severní Amerika a Evropa byly odděleny koncem křídy, musel někde ještě existovat pevninský pás. Je to proto, že evropský a severoamerický diatrém si byly velmi podobné. Na obou stranách (dnešního) severního Atlantiku se v paleocénu a eocénu vyskytují i další rody ptáků a savců. To svědčí o tom, že Evropa a Severní Amerika byly kdysi v části raného kainozoika spojeny suchou pevninou.
Paleoekologie
Ve své době žil Gastornis v hustých lesích a panovalo zde vlhké až suché subtropické nebo dokonce tropické klima. Severní Amerika a Evropa byly ještě poměrně blízko a Grónsko bylo pravděpodobně pokryto bujnými lesy a pastvinami. Pouze úzké průlivy dlouhé maximálně několik 100 km mohly bránit šíření předků Gastornis po souši. Severoamerická pevnina byla propojená. Jejich evropský areál tvořilo souostroví s Alpamistavba a vysoká hladina moře v paleocénu a eocénu. Geograficky se zhruba podobalo dnešní Indonésii.
Gastornis byl vyobrazen jako dravec. Někteří však pochybují o tom, že byl dostatečně mrštný, aby dokázal chytit rychle se pohybující kořist, a pochybují i o tom, že jeho zobák byl vhodný pro masožravost. Je možné, že Gastornis byl lovcem ze zálohy nebo používal techniky lovu ve smečce k pronásledování nebo přepadení kořisti. Pokud byl Gastornis predátorem, potřeboval by nějaký způsob, jak lovit kořist v hustém lese.
Mohli být také převážně mrchožrouty, všežravci nebo dokonce býložravci. Gastornis měl velký zobák vhodný k drcení semen a trhání vegetace. Na čistě vegetariánskou stravu se však zdá být příliš silný. Bez ohledu na to, čím se tito ptáci živili, mohl být zobák používán také k sociálnímu projevu - jeho přítomnost ve všech známých fosiliích svědčí proti sexuálnímu projevu. Tyto protichůdné hypotézy, které nelze na základě důkazů oddělit, činí paleobiologii Gastornise nejasnou.
Podobnými gigantickými ptáky kenozoika byli jihoameričtí strašilky (phorusrhacidy) a australští mihirungové (Dromornis). První z nich byli zcela jistě masožraví a u druhých se předpokládá, že byli také dravci. Naproti tomu krysáci, nelétaví obří ptáci naší doby, se živí rostlinami, drobnými obratlovci a bezobratlými.
Gastornisové patřili v paleogénu k největším, ne-li vůbec k největším žijícím ptákům. Měli jen málo přirozených nepřátel a vážných konkurentů. Pokud byli tito obrovští ptáci aktivními lovci, museli být významnými vrcholovými predátory, kteří dominovali lesním ekosystémům Severní Ameriky a Evropy až do středního eocénu.
V polovině eocénu se v Eurasii a Severní Americe objevili velcí kreodontní a mesonychidní predátoři. Výskyt těchto nových predátorů se shoduje s ústupem Gastornis a jeho příbuzných. To bylo pravděpodobně způsobeno zvýšenou tendencí savčích predátorů lovit společně ve smečkách (zejména u kreodontů podobných hyaenám). Neznáme žádného ptáka, který by vážil více než půl metráku. Možná se nemohli vyvinout do větších rozměrů. Pokud ano, nemohli by konkurovat pouhou hmotností, jak to často dokážou savci.
