O V. cholerae pode ser encontrado naturalmente em diversos ecossistemas, na forma de vida livre ou aderido a superfícies de plantas, algas verdes filamentosas, zooplâncton, crustáceos e insetos. A espécie também pode ser encontrada dentro de comunidades multicelulares conhecidas como biofilmes, estruturas embebidas por uma matriz extracelular polissacarídica que as defendem das agressões ambientais.

A espécie V. cholerae é bem definida com base em testes bioquímicos e estudos de homologia de DNA, porém, apenas um grupo restrito de linhagens é patogênico ao homem. Cepas de Vibrio cholerae de vida ambiental são, em geral, não patogênicas, podendo desenvolver a habilidade de adaptação ao intestino humano através da aquisição de genes de virulência.