Область распространения - умеренные широты Евразии, на которых различают несколько участков в западной и восточной части материка. Наиболее крупный из них охватывает большую часть Европы от Кантабрийских гор и Пиренеев на западе до долины реки Белой в Южном Урале на востоке. В Европейской части России гаичка представлена в довольно узкой полосе в промежутке между Ленинградской и Белгородской областями, которая к западу сужается в сторону Предуралья и Южного Урала, а также на Северном Кавказе. Ещё более оседла, чем другие синицы, но зимой при недостатке корма совершает небольшие кочёвки. На северной периферии ареала эти перемещения чаще всего совершаются в южном направлении, что создаёт ощущение небольшого перелёта. Населяет зрелые лиственные, реже смешанные леса на равнинах и в нижнем поясе гор. Особое предпочтение отдаёт заболоченным древостоям с большим количеством больных и погибших деревьев. Часто селится в пойменных зарослях ольхи, черёмухи и ивняка, сырых дубовых, буковых, тополиных и берёзовых рощах.

Редкий гнездящийся, малочисленный зимующий вид в заповеднике. Чаще встречается в лиственных лесах. Средняя плотность населения в зимний  период 1988-1995 гг. составила в пойменных лиственных лесах – 17,8 ос./км²; в водораздельных лиственных лесах – 0,6.