它曾经广泛分布于中国西部的温带暖温带地区，新疆库车千佛洞、甘肃敦煌铁匠沟、山西平隆等地；如今，除了柴达木盆地、河西走廊、内蒙古阿拉善一些流入沙漠的河流两岸还可见到少量的胡杨外，全国胡杨林面积的90%以上都蜷缩于新疆，而其中的90%又集中在新疆南部的塔里木盆地。此外，在阿富汗、印度、哈萨克斯坦、巴基斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦等国也有分布。世界上现仅存的三大原始胡杨林分别为：中国新疆塔里木盆地胡杨林（面积约371万亩）；哈萨克斯坦胡杨林（面积约300万亩）；内蒙古额济纳胡杨林（面积约45万亩）