Valnøtt har vært dyrket svært lenge, og det opprinnelige utbredelsesområdet er usikkert. En antar at den opprinnelig vokste på Balkan og i Tyrkia, nordlige Iran, Sentral-Asia, Himalaya og Kina. Arten er naturalisert i Sør- og Vest-Europa inkludert middelhavsøyene nordover til Storbritannia. Pollenfunn viser at valnøtt vokste i sørlige Spania i siste istid, men det er usikkert om denne bestanden har bidratt genetisk til valnøttrærne som vokser der i dag.