乌兰草主要长在内蒙古、新疆、青海这些高寒地区，尤其是草原和山地阴坡。因为乌兰草喜欢冷凉湿润的环境，所以它只能在年均温4℃以下、降水量400毫米左右的地区活下来。内蒙古锡林郭勒盟有记载的乌兰草分布面积超过50万亩，青海三江源区也发现了成片生长的乌兰草群落。这些地方冬天寒冷少霜，夏天昼夜温差大，正好适合乌兰草这种耐寒植物生长。

数据显示乌兰草对土壤要求特别严格，必须要有排水良好的沙质壤土，pH值在6.5到7.5之间才能存活。新疆塔城地区2021年的植物普查显示，乌兰草集中分布在海拔2000米以上的高山草甸，那里的年降水量刚好达到乌兰草生长的临界值。而内蒙古阿拉善盟的监测站发现，乌兰草在过度放牧的草场上会迅速消失，只有在天然草场阴坡才能持续生长。所以现在保护乌兰草，关键得守住这些阴坡草场，别让它们被太阳晒干或者被牛羊啃光。