Ce rongeur se rencontre sur la Côte atlantique d'Amérique du Sud, au Brésil et à l'est de l'Uruguay. Il se produit dans les zones humides du sud-est de l'Uruguay et à proximité de la côte atlantique au sud du Brésil. L'espèce a un taux de reproduction faible, avec une gestation supérieure à deux mois après laquelle naissent habituellement un à deux petits. La reproduction est saisonnière.
Le grand cobaye n'est actuellement pas considéré comme une espèce menacée. Il est inscrit dans la catégorie Préoccupation mineure (LC) sur la Liste rouge de l'IUCN parce que sa zone d'occurrence est beaucoup plus grande que 20 000 km². L'espèce dispose d'une grande population présumée, et bien qu'il existe quelques déclins en Uruguay, ils ne sont pas suffisamment importants pour qu'il soit inscrit dans une catégorie plus menacées. Le brûlage intentionnel de la végétation pour l'élevage du bétail est une menace majeure pour les populations.
Le grand cobaye est présent dans au moins une zone protégée en Uruguay (Laguna de Castillos) et au moins quatre au Brésil. D'autres études taxonomiques de cette espèce sont nécessaires.