По земле ястребиная сова расселилась следующим образом: на севере Европы, Азии и Североамериканского материка. В России же птица встречается в лесах, протянувшихся на восток до Камчатки и Сахалина, а также в хвойных зарослях Тянь-Шаня. Леса, предпочитаемые ястребиной совой, преимущественно хвойные и высокоствольные. По природе своей эта птица изменчива – может жить оседло и кочевать. В целом ее ареал распространяется до границ лесной зоны на севере, до середины Скандинавии на юге, а также охватывает центральные области Европейской части России и южные территории сибирской тайги, в частности, области Тюмени и Алтая. Другие места, где сова тоже порой встречается: Тарбагатай, север Монголии, Маньчжурии, Приморский край. Географические «привязки» ареала следующие: в северной Скандинавии он распространяется до Даларне и северного Вермланда в Швеции; на севере Финляндии до Куопио; в Лапландии до самых границ леса, а также на Соловецких островах, в районе Обонежья, Архангельска, Мезени, средней Печоры. Сибирские территории охвачены ястребиной совой до Обдорска, Туруханского края, южного Таймыра, а также бассейна реки Лены и далее на восток. Встречаются совы и на Анадыре, а к югу они селятся до Смоленска, Москвы, Костромы, Казани. Западносибирский ареал включает кроме уже упомянутой Тюмени Тару, Томск, Саян, юго-западное Забайкалье. За пределами России ястребиная сова часто показывается в не гнездовое время, например, в Прибалтике, южной Норвегии и Швеции. Ареал ее в средней России охватывает центрально-черноземный район – Рязанскую, Орловскую, Курскую области, а также приволжские территории и даже Башкирию, продолжаясь до самого Киева. Из азиатских республик ястребиная сова встречается на севере Казахстана. За пределами материка она добралась до Англии. Селится также и в некоторых европейских странах - Дании, на востоке Германии, в редких случаях Австрии, Венгрии, Франции, Бельгии, Голландии, Швейцарии.
Гнезда ястребиная сова строит на верхушках сломанных стволов деревьев или в дуплах, а может и занимать чужие, например, вороньи гнезда или жилища пернатых хищников . Если птица и кочует, то незначительно, иногда улетая чуть южнее от своего гнезда. К этому склонны в основном сибирские совы. Численность ястребиной совы непостоянна и меняется в зависимости от количества корма – грызунов. С этим порой связаны и кочевки сов. Предпочтительный для них биотоп – хвойные и смешанные таежные леса, иногда лесотундры, а также заросшие ивняком и тополями долины рек. А размножаться и строить гнезда птица летит в лесостепи и березовые рощи. В горах же она расселяется до самой верхней границы леса, например, до 1800-2000 м на Алтае.
Три подвида ястребиной совы расселились по достаточно удаленным участкам земли. Типичный подвид Surnia ulula ulula занял территорию Скандинавии через Сибирь до Сахалина и северной части Китая; Тяншанский подвид Surnia ulula tianschanica обитает на территории соостветвтующей горной системы, а подвид Surnia ulula caparoch живет на севере американского материка, на Аляске и в местности от США до Лабрадора.