Ulubionymi terenami występowania wilka szarego są tereny Azji, Europa Północna i Ameryka północna. Największe prawdopodobieństwo spotkania tego wilka przypada na Kanadę, gdyż tam właśnie żyje ich najwięcej, bo aż 50 tys. Na terenie Rosji zamieszkuje około 30 tys. wilków, na Alasce żyje ich od pięciu do siedmiu tysięcy. Jeśli chodzi o Europę, najwięcej wilków można spotkać na terenie Rumunii, a jest ich tu około 2500. Wilki żyją także w Skandynawii, na Ukrainie, w Polsce, w Italii i Słowacji. W naszym kraju najwięcej wilczych rodzin zamieszkuje województwa Małopolskie, Podkarpackie i Podlaskie. Wilki można spotkać przede wszystkich w rejonach Karpat i Pogórza Karpackiego. Szacuje się, że w tych okolicach żyje około dwustu przedstawicieli tego gatunku. Źródła podają, że na Roztoczu może mieszkać około osiemdziesięciu wilków. Wilki zamieszkują też lasy porastające północno-wschodnie obszary Polski. W lasach tych żyje prawdopodobnie ponad sto pięćdziesiąt osobników. Wilki nie uznają granic ani podziałów administracyjnych i swobodnie przemieszczają się między województwami i państwami. Z tego względu, dokładne określenie ich ilości na poszczególnych obszarach, jest dość trudne. Ogólnie rzecz biorąc, przypuszcza się, że na terenie Polski może przebywać nieco ponad czterysta wilków. Badania wskazują także na wyraźne zmniejszanie się ilości wilków na zachodzie naszego kraju. Do stanu tego doprowadziła działalność kłusowników a także fakt coraz rzadziej występujących tam dużych przestrzeni, których nie dzielą autostrady, działki i stawiane budynki. Wilcze watahy opuszczają te miejsca, ponieważ potrzebują one dużych, otwartych przestrzeni, nie zakłóconych działalnością człowieka.
Badania archeologiczne wskazują na to, że wilki występowały na terenie Polski już w czasach epoki plejstoceńskiej. Skamieniałe szczątki tych ssaków zostały znalezione na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej, W Tatrach, Sudetach i na Rzeszowszczyźnie. Wilki występowały też na terenie Gdańska, Opola i Gniezna.
Obserwując wilki zanotowano osobników, którzy pokonywali 160 kilometrów w ciągu dwudziestu czterech godzin. Dorosły wilk wędruje średnio z prędkością ośmiu kilometrów na godzinę. Jeśli trzeba, potrafi przez krótki czas, biec z prędkością 60 kilometrów na godzinę. Wilki poruszają się w różnym tempie, od stępa, poprzez kłus aż do galopu. Wilcze stada przemieszczają się zazwyczaj truchtem, czyli chodem szybszym od stępa a wolniejszym od kłusa. Ciekawostką jest fakt, że wędrujące stado wilków, które może liczyć do dwudziestu osobników, pozostawia na śniegu tylko jeden ślad, tak jakby przeszło tamtędy jedno zwierzę. Dzieje się tak ponieważ, wilki posiadają wyjątkową umiejętność podążania trop w trop, czyli po swoich śladach. Ten sposób pozostawiania śladów, nazywany jest fachowo sznurowaniem. To jak daleko i jak szybko wilcze rodziny przemieszczają się z miejsca na miejsce zależy przede wszystkim od tego, czy dane miejsce dostarcza im wystarczającą ilość pożywienia. Na przemieszczanie się wilczych rodzin nie bez wpływu pozostaje działalność człowieka na określonym terenie. Wilki przemieszczają się w zależności od długości dnia, pory roku i temperatury powietrza. Najczęściej, wędrujące stada wilków, można zobaczyć w godzinach rannych i wieczornych. Wilki są też dobrymi pływakami. W czasie swoich wędrówek pokonują często wody stojące i płynące.