Arten vokser i alpin og subalpin hei og på berg i områder med kalkgrunn. Den har sine eneste europeiske forekomster i Troms-Finnmark og Nord-Sverige. Sibirnattfiol er ellers bare kjent med noen få og svært spredte forekomster i Sibir sør til fjellstrøk i Sentral-Asia, overalt som svært sjelden. Mønsteret tyder på at arten har en kraftig fragmentert og reliktpreget global utbredelse i inneværende mellomistid.