Es endémica del piedemonte oriental de los Andes peruanos, desde el norte hasta el sur,[3][4] con un posible registro en el norte de Bolivia.
[5] Habita bosques tropicales montanos entre los 260 y los 1650 m s. n. m.[5] La destrucción de su hábitat natural es su principal amenaza aunque se considera que no hay riesgo para su conservación.
[4] Esta especie fue descrita independientemente en dos ocasiones, primero como Hyla mimetica por Douglas Edvard Melin en 1941 y después como Hyla elkejungigerae por Klaus Henle en 1981, posteriormente el mismo autor lo incluyó en el género Osteocephalus.
[3] Sufre un cambio ontogenético muy fuerte, siendo los juveniles muy diferentes a los adultos.
Este hecho ha contribuido a las confusiones que se han dado en su identificación, dado que las descripciones se hicieron inicialmente sobre la base de especímenes juveniles y subadultos.