Сибирский углозуб обладает самым широким ареалом среди современных земноводных —12 млн. км2. Он живет в России, северном Казахстане, Монголии, Китае, Корее и Японии. В СССР северная граница ареала проходит от Русской равнины (Архангельская обл.: ок. 64°40' с.ш., 43° в.д.) на восток на Полярный Урал (Тюменская обл., юг п-ова Ямал: ок. 67°56' с.ш., 67°51' в.д.), через п-ов Таймыр, Красноярский край (р. Авам: ок. 71° с.ш., 93° в.д.) на север Якутии (ок. 70-71° с.ш.: п. Кюсюр — с. Казачье на р. Яна — устье р. Чукочья) и п-ов Чукотка (г. Певек: 69°42' с.ш., 170°19' в.д. — устье р. Экитики: ок. 67° с.ш., 176° з.д.).
Южная граница ареала проходит от северо-востока Костромской обл. (Поназыревский р-н, окр. д. Киселево: 58°15' с.ш., 46°13' в.д.) через Кировскую и Пермскую обл. к Южному Уралу (окр. г. Оренбург: 51°47' с.ш., 55°03' в.д.). Отсюда граница проходит вдоль северной границы лесостепной и степной зон примерно по линии Курганская обл. (ок. 55° с.ш.) — северный Казахстан около границы с Омской обл. — Новосибирская и Кемеровская области. Затем граница уходит на юг примерно на уровне ок. 85-90° в.д. и выходит за пределы СССР.
Самой восточной частью ареала являются п-ов Камчатка и некоторые острова Тихого океана: Сахалин, северные и южные Курилы (Шумшу, Парамушир и Кунашир), Большой Шантар, Лангр и Попова. Углозуб живет также на некоторых островах рек и озер, например, в дельте р. Колымы.
На основании возрастающего числа находок вида в европейской части России предполагалось, что углозуб расселяется на запад. Однако специальный анализ данных показал, что эти популяции носят реликтовый характер и не могут служить доказательством расселения на запад. Сибирской углозуб живет в основном в зоне тайги, проникновение в тундру и степь происходит по долинам рек. Основная часть ареала лежит на равнинах, примерно на уровне моря. В Восточной Сибири, Туве, Бурятии и Приамурье вид населяет также горы до 900 м над ур.м, а возможно и выше.
