Estendendo-se por toda a zona mediterrânea, o medronheiro está distribuído desde a Palestina até ao sudoeste da Irlanda. (Árvores e Arbustos de Portugal)
Por norma, não se estabelece em povoamentos dominantes, sendo quase sempre encontrado integrado em comunidades, sejam sobreirais, azinhais, ou por vezes, pinhais e eucaliptais.
Prefere vertentes ou barrancos, sejam sombrios ou soalheiros, com solos rochosos ou calcários (apesar da preferência por solos ricos em sílica e zonas soalheiras). É capaz de tolerar climas com baixa pluviosidade e Invernos secos, estabelecendo-se até aos 1200m, com maior predominância até aos 800m.
Encontra-se, em geral, em zonas relativamente próximas do mar podendo, em todo o caso, ser encontrado em locais que distam do mesmo mais de 100km. (Flora-On) (Árvores e Arbustos de Portugal)
Em Portugal pode ser encontrado em quase todo o país, em especial a Sul do rio Tejo, com maior expressão nas serras de Monchique e do Caldeirão. (Flora-On)
Em Castelo de Paiva existe um belo efetivo populacional, tendo sido identificadas populações em várias freguesias do concelho, nomeadamente, em Santa Maria de Sardoura, Fornos, União de Freguesias da Raiva, Pedorido e Paraíso (na zona da Raiva e Pedorido) e na União de Freguesias de Sobrado e Bairros (na zona de Bairros). As populações de maior tamanho foram encontradas nas vertentes para o rio Douro, em encostas ricas em vegetação e muito soalheiras.