Las primeras investigaciones mencionaron que la especie se encuentra preferentemente en los bosques tropicales de altitudes entre los 750 y 950m.s.n.m., bosques secundarios y semi-inundados (DeLuycker 2006, 2007). Mark (2003) realizó avistamientos cerca de ríos o en zonas inundadas a menos de 20m. de éstas y sugirió que esto podría indicar una preferencia de la especie por este tipo de hábitats. Proyecto Mono Tocón ha podido comprobar que la especie se distribuye también en zonas lejanas a las fuentes de agua e incluso a una altitud mucho menor de la considerada en un principio (216m).
La especie se encuentra en la misma región que otros primates endémicos y amenazados (Lagotrhix flavicauda y Aotus miconax), sin embargo, no se encuentran en simpatría, ya que estas especies se encuentra por encima de los 1500 m.s.n.m. (DeLuycker & Vermeer. Comunicación personal), en las montañas que rodean el área de distribución de Plecturocebus oenanthe.
Los Titís o Tocones, como se les conoce localmente, son monógamos y viven en pequeños grupos familiares. En el primer estudio etológico realizado sobre la especie, se investigó un grupo de 5 individuos (una pareja adulta y sus tres crías) en un área de 2,5 Has (DeLuycker, 2007). Este estudio ha determinado que la dieta de la especie está compuesta principalmente de frutas (45%) e insectos (39%), aunque también se ha observado la ingesta de semillas, hojas, flores y brotes (DeLuycker, 2007). Tanto DeLuycker como Bóveda-Penalba (et al. 2009) apuntan que Plecturocebus oenanthe y Leontocebus leucogenys se encuentran frecuentemente en simpatría.