On trouve le sapin blanc principalement dans les bois caducifoliés d'Europe méridionale, occidentale et centrale, montagnards, des substrats stabilisés. Il nécessite une importante humidité atmosphérique. Implantation typique sur les ubacs.
Aire de répartition : périalpine (à tendance méridionale). Elle comprend la Forêt-Noire, les montagnes de Bohême, des Tatras, des Carpates, des Apennins, des Alpes dinariques et du Rhodope. En France, on le trouve en Corse (1000 à 1700 m), dans les Pyrénées (900 à 1500 m), le Massif central (700 à 1500 m), les Alpes (700 à 1700 m), le Jura (500 à 1100 m), les Vosges (400 à 1100 m) et les Collines du Perche, en Normandie, à 400 m d’altitude.
De 400 à 1800 m : de l’étage montagnard à l’étage subalpin inférieur. Le sapin a été introduit en Grande-Bretagne après le 17e siècle.