Una forma de hacerlo es con Nmap, una herramienta de escaneo muy potente que suele ser utilizada por los pentesters. Se puede ejecutar desde la terminal o desde una interfaz gráfica llamada Zenmap.
Veamos los pasos para la terminal, primero debemos instalar la aplicación, para ello simplemente hacemos un sudo de instalación:
sudo apt-get install nmap
Y luego lanzamos el escaneo con la siguiente orden que enviará un ping a todas las direcciones de red en nuestro rango de IP:
sudo nmap -sP 192.168.1.0/24 De esta forma obtendremos rápidamente la IP, MAC y fabricante de todos los dispositivos que se encuentren en la red, en realidad de todos los que respondan al ping. También se pueden realizar otros tipos de escaneos más profundos, en este sentido les recomiendo darle una leída a esta documentación sobre la herramienta en español.
Escaneo desde la interfaz gráfica Zenmap:
Una vez que tenemos Nmap instalado podemos instalar la interfaz con el siguiente comando:
sudo apt-get install zenmap
Y para ejecutarlo con todos los privilegios: sudo zenmap
Para realizar el escaneo en el campo Objetivo escribimos el rango de IPs como en la terminal 192.168.1.0/24 y en el menú Perfil seleccionamos Ping scan. Luego hacemos clic en Explorar y el resultado será como el siguiente
Es lo mismo que la terminal pero con una interfaz mucho más amigable e intuitiva. En el campo Orden podremos ver el comando que se ejecutó, en este caso Zenmap agrega algunas opciones extras que permiten realizar un mejor escaneo enviando diferentes tipos de Ping y apuntando a diferentes puertos.
nmap -sP -PE -PA21,23,80,3389 192.168.1.0/24
Algo muy interesante de Zenmap es que también nos puede mostrar latopología de la red de forma gráfica
Escaneo de la red desde el dispositivo móvil
Hay varias aplicaciones que permiten realizar esta tarea, la que voy a recomendarles es gratuita y compatible con iOS y Android.
Se llama Fing Network Tools, una vez que la instalamos simplemente hay que seleccionar la red en la cual estamos conectados y nos mostrará una lista de todos los dispositivos que encuentre: 
Por último, otra forma de ver los equipos conectados es acceder al panel de configuración del router y buscar la lista de clientes DHCP. Si tenemos acceso y esta funcionalidad se encuentra activa podríamos ver algo como lo siguiente:
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