二裂叶委陵菜遍布中国北方各省区，自东北、华北、内蒙古、陕西、甘肃、青海至新疆、西藏，南方分布于华中和四川等地；蒙古、俄罗斯和朝鲜也有分布。它经常作为伴生成分生长在东北、内蒙古东部及松嫩平原外围的贝加尔针茅草甸草原，在甘肃陇东一带，它伴生于小尖隐子草草甸草原。它又是广布黄土高原中西部喜暖的长芒草草原的常见伴生种。在新疆，出现在阿尔泰山、天山北坡与准噶尔西部山地的针茅(S．Capillata)、沟叶羊茅(Festuca sulcata)草原，针茅十新疆针茅(S．Sareptana)十吉尔吉斯针茅(S．Kirghisorum)草原。 <br><p style="text-indent:2em;"> 在西藏羌塘高原南部及雅鲁藏布江中游河谷，生长于固沙草草原中。毛二裂叶委陵菜可以一直上升到高原、高山，出现在新疆天山南北坡高山带的假羊茅(Festuca pseudovina)高寒草原，帕米尔高山带山坡和剥蚀平面上的银穗羊茅高寒草原，以及广布于青海西部高原、祁连山南北坡、藏南湖盆、雅鲁藏布江中上游、喜马拉雅山北麓的紫花针茅高寒草原和藏南湖盆区山坡地、山间盆地的藏籽蒿高寒草原中。在高寒而湿润的生境，它又可成为因过牧偏途演替而成的杂类草草甸的伴生种。例如，出现于新疆巴尔雷克山和天山北坡西段亚高山带的高山糙苏(Phlomis alpina)草甸，北疆一些山间谷地的白花老鹳草(Geranium albifiorum)草甸；在藏南喜马拉雅山的北坡、雅鲁藏布江流域、唐古拉山地、青海东南部、川西、甘南山地、北部昆仑山、祁连山等山地，毛二裂叶委陵菜可以上升到4600～5200米的高山带，出现在小嵩草(Kobresia pygmaea)，或矮嵩草(K．Humilis)高寒草甸内。