Тысячелистник обыкновенный растёт в лесной, лесостепной и степной зонах. 1 Он встречается на суходольных лесных лугах, в луговых степях, среди кустарников, в разреженных лесах, на опушках, межах, вдоль дорог, по оврагам, на залежах, пустырях, свалках, в посёлках, по берегам водоёмов, по окраинам полей. 1

Растение произрастает в европейской части России, на Кавказе, в Западной Сибири, включая Алтай, в Восточной Сибири, в пустынных и полупустынных районах Средней Азии, на Дальнем Востоке, на Украине, в Беларуси. 3 Также тысячелистник обыкновенный встречается в странах Западной Европы и Северной Америки. 3