Il fréquente de nombreux habitats, des déserts non dégradés (pourvu qu'il dispose de suffisamment d'eau et de végétation en particulier pour se reproduire) aux banlieues des villes (parcs et jardins), en passant par les semi-déserts (avec les végétaux Cylindropuntia, Agave filifera et Yucca brevifolia), les maquis (chaparral à genévriers, pins et chênes nains), les bords des cours d'eau, les vergers, les cultures ou les forêts dégradées décidues ou sempervirentes dominées par des sapins (Abies balsamea, Abies grandis, Abies concolor et Abies procera). À l'Est des États-Unis, son habitat est moins diversifié que dans la zone dont il est natif : on le trouve presque exclusivement en milieu urbain ou périurbain.
Il semble qu'à l'origine cet oiseau soit natif du sud-ouest américain et du Mexique, puis ait étendu son aire de répartition vers le nord. Il n'a été vu pour la première fois dans la région du plateau de la Columbia, c'est-à-dire au nord-ouest de son actuelle aire de répartition, qu'à partir de 1885. Longtemps limité au sud-ouest du Canada, à l'Ouest des États-Unis et au Mexique, il a été introduit en 1940 à partir d'oiseaux initialement capturés dans la région de Los Angeles et détenus illégalement par des oiseleurs sur la côte est des États-Unis, à Long Island (État de New York). Il a ensuite essaimé dans le sud du Maine et du Nouveau-Brunswick jusqu'en Nouvelle-Écosse, New York, est de l'Ontario, Michigan, Ohio, Pennsylvanie, Virginie, Caroline du Nord et du Sud, Géorgie, Alabama, Tennessee, Kentucky, Indiana, Mississippi, Arkansas, Missouri, Illinois, sud et est de l'Iowa avec quelques îlots de présence disséminés dans le centre et une poche plus importante en Oklahoma. Son aire de répartition s'est étendue pour couvrir, une cinquantaine d'années plus tard, presque tous les États-Unis et le sud du Canada (voir carte de répartition). L'espèce a aussi été introduite de manière involontaire à partir d'oiseaux échappés de captivité à Hawaï au cours des années 1860. Actuellement, cet oiseau y est commun sur les îles principales, même en altitude.
Cette expansion s'explique par la grande fécondité des femelles et par le fait que les jeunes se dispersent sur de longues distances. À partir de 1965, une véritable explosion démographique se produit avec des effectifs augmentant de 24 % par an de 1966 à 1970.
Sur Hawaï, l'accroissement des effectifs est dû à l'absence de compétiteur granivore et à l'extension de l'élevage ayant entraîné la mise en place de nombreux abreuvoirs, le roselin du Mexique étant fortement tributaire des points d'eau, même s'il occupe parfois des zones semi-arides. Ainsi, des groupes de plus de 100 oiseaux ont été notés sur les points d'eau des zones les plus sèches de l'archipel. Après un siècle d'introduction, la biologie de reproduction de cette sous-espèce a peu changé, comparativement à celle observée chez les individus du continent américain (fécondité accrue des femelles et habitats utilisés en particulier).
Certains membres des populations du nord-est de l'aire de répartition sont devenus migrateurs, et partent passer l'hiver dans le sud des États-Unis. Les autres sont pour la plupart résidents, même si certains individus du nord-ouest de l'aire de répartition réalisent de courts déplacements latitudinaux ou altitudinaux.
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