модрина сибірська росте в межах лісової зони: схід і північний схід європейської частини Росії, Урал, Західна і Східна Сибір (до озера Байкал). З півночі на південь ареал простягається від тундри до Алтаю і Саян. В горах піднімається до верхньої межі лісу, на Алтаї до 2 200-2 400 м над рівнем моря.