Compsognathus évoluait dans l'archipel tropical qui couvrait alors l'Europe centrale, un environnement constitué d'îles basses et de lagons peu profonds bordés de récifs coralliens. Les célèbres calcaires de Solnhofen en Bavière, où ont été découverts la plupart des fossiles de Compsognathus, témoignent de ces conditions particulières qui ont permis une conservation exceptionnelle. Il partageait ce paysage avec Archaeopteryx, des ptérosaures, et divers reptiles marins.