Подмаренник северный растёт в западной части Евразии, Сибири, на южном Кавказе, северо-западе Казахстана. 3
Ареал растения охватывает северную и среднюю части Западной Европы, Центральную Азию, Монголию, Маньчжурию, Японию, Северную Америку. 4 В России подмаренник северный распространён в европейской части (все районы, кроме Нижне-Волжского и севера Причерноморского), в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке, на Кавказе. 4
Растёт подмаренник северный в сырых пойменных, сухих и лесных лугах, в луговых степях, кустарниках, лесах, на опушках, полянках, по берегам рек и озёр, на каменистых россыпях, скалах, окраинах ключевых болот, полях, вдоль дорог, на железнодорожных насыпях. 4