Северная граница распространения совпадает с северной границей высокоствольного леса: начинается на северо-западе России у г. Колы, идёт по Кольскому полуострову, затем от г. Мезень через Усть-Цильму и Усть-Усу к Северному Уралу, от Уральского хребта до среднего течения р. Анадырь, а оттуда на юго-запад по берегам Охотского и Японского морей до Сахалина и Кореи. Южная граница на западе примерно совпадает с южной границей лесостепи, но у южной оконечности Уральского хребта резко поворачивает на север к Шадринску, затем идёт через Омск и северный Казахстан (Павлодар, Семипалатинск) к южному Алтаю. Остальная часть южного ареала относится к МНР, северо-восточному Китаю, Корее и Японии. 

Белка - типичный обитатель лесов. Поскольку основу её питания составляют семена древесных пород, она предпочитает смешанные хвойно-широколиственные леса, которые обеспечивают наилучшие кормовые условия. Любит также зрелые тёмнохвойные насаждения - кедровники, ельники, пихтачи; за ними следуют лиственничники, заросли кедрового стланика и смешанные сосняки. На севере, где растёт в основном сосновое и лиственничное редколесья, плотность её поголовья невысока. В Крыму и на Кавказе освоила культурные ландшафты: сады и виноградники.

Образ жизни преимущественно древесный. Белка - живой, подвижный зверёк. Она легко совершает прыжки с дерева на дерево (3-4 м по прямой и 10-15 м по нисходящей кривой), «руля» хвостом. В бесснежный период, а также во время гона значительное время проводит на земле, где перемещается скачками длиной до 1 м. В зимний период перемещается в основном «верхами». При опасности скрывается на деревьях, обычно затаиваясь в кроне. Активна в утренние и вечерние часы, от 60 % до 80 % этого времени проводя в поисках пищи. В разгар зимы покидает гнездо только на время кормёжки, а в сильные морозы и непогоду может подолгу отсиживаться в гнезде, впадая в полудремотное состояние. Не территориальная; индивидуальные участки выражены слабо, перекрываются.

Убежища обыкновенная белка устраивает только на деревьях. В лиственных лесах обычно живёт в дуплах, натаскивая туда мягкую подстилку из травы, древесных лишайников, сухих листьев. В хвойных строит шарообразные гнёзда из сухих веток, которые изнутри выстилает мхом, листьями, травой, шерстью. Диаметр гнезда - 25-30 см; оно располагается в развилке веток или среди густых сучьев на высоте от 7-15 м. Белка также охотно занимает скворечники. Самцы обычно гнёзд не строят, а занимают пустующие гнёзда самок или дроздов, сорок, ворон. Как правило, у каждого зверька несколько гнёзд (до 15), и каждые 2-3 дня белка меняет убежище, очевидно, спасаясь от паразитов. Детёнышей самка переносит в зубах. Зимой в одном гнезде могут зимовать 3-6 белок, хотя обычно это одиночные зверьки.

Рацион белки очень разнообразен и включает более 130 наименований кормов, среди которых основную массу составляют семена хвойных деревьев: ели, обыкновенной сосны, сибирского кедра, пихты, лиственницы. В южных районах, где растут дубовые леса с подлеском из лещины, питается желудями и лесными орехами. Кроме того белка потребляет грибы (особенно олений трюфель), почки и побеги деревьев, ягоды, клубни и корневища, лишайники, травянистые растения. Их доля в рационе заметно возрастает при неурожае основных кормов. Очень часто в бескормицу белка интенсивно объедает цветочные почки ели, нанося урон этим насаждениям. В период размножения не брезгует животными кормами - насекомыми и их личинками, яйцами, птенцами, мелкими позвоночными. После зимовки белка охотно грызёт кости погибших животных, посещает солонцы. Дневное количество пищи зависит от сезона: весной, во время гона белка съедает до 80 г в день, зимой - всего 35 г.

На зиму белка делает небольшие запасы желудей, орехов, шишек, натаскивая их в дупла или зарывая среди корней, а также сушит грибы, развешивая их на ветках. Правда, о своих складах она быстро забывает и находит их зимой случайно, чем пользуются другие животные - птицы, мелкие грызуны, даже бурый медведь. Вместе с тем, белка сама пользуется запасами других животных (бурундука, кедровки, мышей), которые легко отыскивает даже под 1,5 м слоем снега.

В неволе белки доживают до 10-12 лет, однако в природе белка старше 4 лет уже является старой. Доля таких зверьков при самых благоприятных условиях не превышает 10 %. В районах с интенсивным беличьим промыслом популяция полностью обновляется за 3-4 года. Особенно высока смертность молодняка: 75-85 % бельчат не переживают свою первую зиму.

Врагами белки являются совообразные, ястреб-тетеревятник, лесная куница в Европейской части России, соболь - в азиатской и харза - на Дальнем Востоке. На земле их ловят лисы и кошки. Однако существенного влияния на состояние популяций хищники не оказывают. Гораздо сильнее на численность белок воздействует бескормица и эпизоотии. Эпизоотии обычно возникают в конце осени и наиболее развиваются весною. Белки гибнут от кокцидиоза, туляремии, геморрагической септицемии; у них обычны глисты, клещи и блохи.

Белка является ценным пушным зверем, одним из основных объектов пушного промысла в России. Добывается в основном в таёжной зоне Европейской части, Урала и Сибири. Основная масса белок поступает из Сибири, Якутии и с Дальнего Востока. Во времена Советского Союза по количеству заготовок этот зверёк уступал лишь соболю, но в настоящее время приём шкурок практически свёлся к нулю. В 2009 году на основных российских пушных аукционах она не выставлялась на торги.