Травяная лягушка населяет Европу от Пиренеев до Урала и Западной Сибири. Северо-западный предел распространения простирается от южного берега Баренцева моря и северного берега Белого моря. На Кольском полуостпрове граница ареала соответствует побережью Баренцева моря от норвежской границы до территории между реками Харловка и Воятка (ок. 68°20' с.ш., 37°20' в.д.). Далее граница идет на юг к северному побережью Кандалашского залива. Юго-восточнее, в Архангельской области, граница соответствует побережью Белого моря, включая п-ов Канин. Отсюда граница проходит на юго-восток и восток через республику Коми примерно по линии; Усть-Цилемский р-н, низовья р. Шапкина, (ок. 67° с.ш., 53° в.д.) —г. Воркута (67°29' с.ш., 64°00' в.д.) — Полярный Урал (Ямало-Ненецкий автономный округ Тюменской обл.: р. Щучья, ок. 67° с.ш., 69°в.д.). Далее граница идет на юг вдоль р. Обь и в низовья р. Иртыш (ок. 70° в.д.), затем в Курганскую обл. (Кетовский р-н, д. Иковка: ок. 55° с.ш., 65° в.д.) и северный Казахстан (Северо-Казахстанская обл., окр. г. Петропавловск: 54°52' с.ш., 69°09' в.д.). Известные точки находок R. temporaria в Западной Сибири (к востоку от г. Свердловск и на юге Тюменской обл.) располагаются спорадически, так что граница ареала известна слабо. По крайней мере некоторые районы на юго-востоке Свердловской области (прилегающие к Тюменской обл.) населены только одним видом бурой лягушки, Rana arvalis, а третий вид — Rana amurensis — известен восточнее. Другие виды азиатских бурых лягушек, в том числе R. amurensis, в старых работах рассматривались как подвиды R. temporaria. Поэтому вероятно, что самые северо-восточные находки R. temporaria: окрестности городов Тюмень (57°09' с.ш., 65°30' в.д.) и Сургут (61°15' с.ш., 73°22' в.д.) в действительности относятся к R. аmurensis. Таким образом, восточная граница ареала R. temporaria нуждается в уточнении.
Южная граница ареала проходит на восток от центральной Молдавии (Кодры: ок. 47°18' с.ш.. 280 в.д.) на юг Украины. Далее она идет на восток примерно по линии: Одесская обл. (р. Савранка) — Николаевская обл. (р. Чичиклея: ок. 47°30' с.ш., 31° в.д.) — Кировоградская обл. (р. Ингул: ок. 32° в.д.) — Запорожская обл. (Запорожское вдхр.), затем на северо-восток примерно по линии: центр Днепропетровской обл. – г. Харьков (50°00' с.ш., 36°15' в.д.) — Белгородская обл. (Шебекинский р-н, окр. п. Борисовка: ок. 50с37’ с.ш., 36°02' в.д.) - юг Курской обл. Далее граница идет на восток в Воронежскую обл. (Хохольский p-н.: ок. 51 °30' с.ш., 39° в.д.), затем на северо-восток через Тамбовскую обл. в Пензенскую обл. (Кададинское лесничество в юго-восточном углу области: ок. 52°40' с.ш., 46°40' в.д.) и Ульяновскую обл. (восточнее г Ульяновск). Далее граница поворачивает на юго-восток в Самарскую обл. (г. Самара: 53°12' с.ш., 50°10' в.д.) и Оренбургскую обл. Отсюда травяная лягушка проникает в Уральскую обл. (п. Дарьинск в среднем течении р. Урал: ок. 51 ° 10' с.ш., 51°40' в.д.) затем на север, в Оренбургскую обл. Граница ареала огибает Уральские горы с юга и проходит на восток в Кустанайскую обл. (Наурзумский заповедник: 51 °03' с.ш., 64с02' в.д.) и Кокчетавскую обл. (Щучинский р-н: ок. 52°57' с.ш., 70°12' в.д.). На южном пределе ареала травяная лягушка распространена неравномерно и проявляет тенденцию к сокращению и исчезновению некоторых популяций и изоляции остальных. Еще в середине XX в. она была, по-видимому, широко распространена в Kурской, Белгородской и Воронежской областях, но сейчас почти исчезла отсюда. Лишь несколько популяций осталось в самых влажных местах, где на поверхность просачиваются грунтовые воды.
Травяная лягушка живет на многих морских и озерных островах: например, Хииумаа, Рухну и Вормси в Балтийском море; Соловецкий, Бол. Муксалма и Анзер в Белом море; Валаам в Ладожском оз.; Лопатинский и Чиховский в дельте р. Северная Двина. Она указана даже для заполярного о. Колгуев на востоке Баренцева моря (нуждается в проверке).
Диапазон населяемых высот 0-1900 м над ур.м. (гора Говерла на Карпатах).
