Szare wilki są bardzo wszechstronnymi zwierzętami i dobrze się rozwijają w wielu różnych środowiskach, w tym w lasach, tundrze i regionach pustynnych. Obecne siedlisko szarego wilka obejmuje Kanadę, Alaskę, Wielkie Jeziora, północne Góry Skaliste i Pacific Northwest.
Szare wilki żyły kiedyś w całej Ameryce Północnej, ale ich populacje zostały wykorzenione przez ludzi w większości rejonów Stanów Zjednoczonych w latach 30. XX wieku. Z powodu programu reintrodukcji w 1995 roku, Park Narodowy Yellowstone jest obecnie jednym z najbardziej popularnych miejsc do obserwacji szarego wilka w ich naturalnym środowisku. Aby się rozwijać, wilki potrzebują dużych obszarów dzikiego siedliska, z odpowiednim dostępem do żywności, miejsc schronienia i ochrony przed polowaniem lub zabiciem.
