Gråvargar finns över hela norra halvklotet.
- Nordamerika: Stora delar av Kanada och delar av norra och västra USA, inklusive Alaska, Minnesota, Montana, Wyoming, Idaho, Washington, Oregon och Kalifornien.
- Europa: Skandinavien, Östeuropa och delar av Västeuropa som Tyskland, Frankrike, Italien och Spanien.
- Asien: Stora delar av Ryssland, inklusive Sibirien och Ural, samt delar av Centralasien som Kazakstan, Mongoliens och Kina.
Specifika utbredningsområden varierar beroende på population och säsong.