Das natürliche Verbreitungsgebiet der Schwarzmundgrundel sind die Küstenbereiche des Schwarzen, Asowschen, Marmara- und Kaspischen Meeres und deren Zuflüsse, vor allem die Donau im Bereich des Deltas, Dnjestr, Dnepr, Bug, Sinope, Donez, der Don bis Rostow und Flüsse in Transkaukasien.
Wegen ihrer rasanten Ausbreitungsfähigkeit und schnellen Etablierung in neu besiedelten Gebieten wird die Schwarzmundgrundel als Konkurrent um Raum und Nahrung gegenüber heimischen Arten angesehen.
Die Schwarzmundgrundel zählt zu den am weitest verbreiteten invasiven Fischarten der Welt mit inzwischen großen Populationen in den großen Seen Nordamerikas, in europäischen Flusssystemen und in der Ostsee. Wahrscheinlich spielen der Transport im Ballastwasser von Schiffen und Ausbreitungsmöglichkeiten über künstliche Kanäle eine große Rolle bei der rasanten Ausbreitung der Art. In Deutschland findet man sie inzwischen u.a. in Ostsee, Nord-Ostsee-Kanal, Main, Rhein, Mosel, Lahn, Neckar, Oder, Trave, Eider, Weser und Elbe. In den Hamburger Gewässern wurde die Art erstmalig 2008 im Bereich des Hamburger Hafens nachgewiesen. Historische Nachweise der Schwarzmundgrundel aus Hamburger Gewässern existieren nicht. Die bisher bekannten Funde der Art auf Hamburger Gebiet stammen aus dem Elbeabschnitt zwischen Neßsand und Geesthacht.
