Лиственница сибирская произрастает в пределах лесной зоны, восток и северо-восток европейской части России, Урал, Западная и Восточная Сибирь. С севера на юг ареал простирается от тундры до Алтая и Саян. В горах поднимается до верхней границы леса. Преобладает во многих лесах Северного, а особенно Приполярного и Полярного Урала, в Западной Сибири на Алтае и в Саянах, в других местах островами и в примеси к другим породам. На северной и верхней границах леса образует редколесья.