UdbredelseRediger
Selv om Nordamerika og Europa var adskilt ved slutningen af Kridttiden, må der stadig have været et landbrige et sted på plads. Det skyldes, at de europæiske og nordamerikanske Diatrymas var så ens. Andre fugle- og pattedyrsslægter forekommer også på begge sider af det (nuværende) Nordatlanten i Palæocæn og Eocæn. Dette er bevis for, at Europa og Nordamerika engang var forbundet af tørt land i en del af det tidlige Kainozoikum.
PalæoøkologiRediger
På sin tid havde det miljø, hvor Gastornis levede, tæt skov og et fugtigt til tørt subtropisk eller endda tropisk klima. Nordamerika og Europa lå stadig ret tæt på hinanden, og Grønland var sandsynligvis dækket af frodige skove og græsmarker. Kun smalle stræder på højst et par 100 km ville have forhindret Gastornis’ forfædre i at sprede sig fra land. Landet i Nordamerika var forbundet. Deres europæiske udbredelsesområde var et øhav med Alperne, der byggede sig op, og et højt havniveau i Paleocæn og Eocæn. Geografisk set svarede det nogenlunde til det nuværende Indonesien.
Gastornis er blevet afbildet som rovdyr. Nogle tvivler dog på, at fuglen var adræt nok til at fange hurtigt bevægende byttedyr, og tvivler på, at næbbet var rigtigt til kødæderi. Det kan være, at Gastornis var en bagholdsjæger eller brugte flokjagtteknikker til at forfølge eller overfalde byttet. Hvis Gastornis var et rovdyr, ville den have haft brug for nogle midler til at jage byttet gennem den tætte skov.
Alternativt kan de have været hovedsageligt ådselædere, altædere eller endog planteædere. Gastornis’ store næb ville have været velegnet til at knuse frø og rive vegetation af. Men det virker for kraftigt til en rent vegetarisk kost. Uanset hvad disse fugle spiste, kan næbbet også have været brugt til social fremvisning – dets tilstedeværelse i alle kendte fossiler taler imod en seksuel fremvisningsrolle. Disse modstridende hypoteser, som ikke kan adskilles af beviserne, gør Gastornis’ palæobiologi uklar.
Sammenlignende gigantiske fugle fra Kænozoikum var de sydamerikanske terrorfugle (phorusrhacider) og de australske mihirungs (Dromornis). Førstnævnte var helt sikkert kødædende, og sidstnævnte mistænkes også for at være rovdyr. På den anden side lever strudsefuglene, vor tids flyvevåge kæmpefugle, af planter, små hvirveldyr og hvirvelløse dyr.
Gastornis var blandt de største, hvis ikke de største fugle, der levede i palæogenet. De havde få naturlige fjender og alvorlige konkurrenter. Hvis disse enorme fugle var aktive jægere, må de have været vigtige apex rovdyr, som dominerede skovøkosystemerne i Nordamerika og Europa indtil midten af Eocæn.
I midten af Eocæn opstod de store creodont- og mesonychide rovdyr i Eurasien og Nordamerika. Fremkomsten af disse nye rovdyr falder sammen med Gastornis og dens slægtninges tilbagegang. Dette skyldtes muligvis en øget tendens hos pattedyrs rovdyr til at jage sammen i flokke (især hos de hyaena-lignende creodonts). Vi kender ingen fugle, der vejede mere end et halvt ton. Måske kunne de ikke udvikle sig til større størrelser. I så fald kunne de ikke konkurrere ved hjælp af ren masse, som pattedyr ofte er i stand til at gøre.