Тонколистный пион (Paeonia tenuifolia) растёт в степях, зарослях кустарников, на каменистых и травянистых степных склонах, суходольных лугах, опушках, берегах оврагов, пологих северных склонах балок и речных долин. 2

Естественный ареал растения охватывает Юго-Восточную Европу, Армению, Азербайджан, Грузию. 2 В России пион тонколистный встречается в Белгородской, Волгоградской, Воронежской, Курской, Липецкой, Саратовской, Самарской, Ростовской, Оренбургской, Ульяновской областях, Краснодарском и Ставропольском крае, Северной Осетии — Алании, Ингушетии, Дагестане, Карачаево-Черкесской, Кабардино-Балкарской и Чеченской республиках. 2

Также представителей этого вида можно встретить на Балканском полуострове, в юго-восточных районах Восточной Европы и на Кавказе. 14