Заяц-беляк обитает в тундровой, лесной и частично лесостепной зоне Северной Европы, России, Казахстане, северо-западной Монголии, северо-восточном Китае, Японии (о. Хоккайдо). Акклиматизирован в Южной Америке (Чили и Аргентина). Населяет некоторые арктические острова (Новосибирские, Вайгач, Колгуев). В сравнительно недалеком прошлом был распространён значительно южнее; реликтовый участок прежнего ареала сохранился в Швейцарских Альпах.

В России распространён на большей части территории, на севере до зоны тундр включительно. Южная граница ареала проходит по южным окраинам лесной зоны. В ископаемых остатках известен из верхнеплейстоценовых отложений верхнего Дона, из района среднего течения Урала, западного Забайкалья (гора Тологой).

В пределах своего обширного ареала заяц-беляк распространён неравномерно, тяготея к угодьям, обеспечивающим ему питание и надёжную защиту. Наиболее равномерно он расселён летом, когда кормов много и передвигаться легко; осенью и зимой совершает сезонные кочёвки. В годы высокой численности его местообитания наиболее разнообразны. Практически повсеместно обычен в долинах крупных рек, где не только находит хорошие кормовые условия, но и спасается от паразитов, «купаясь» в приречном песке. В тундровой зоне тяготеет к кустарниковым тундрам; обычен у морского побережья. В лесной зоне почти не встречается в сплошных лесных массивах (особенно таёжных) с высокой сомкнутостью древостоя; наиболее привлекательны для него леса, разреженные лугами, речными долинами, а также с участками старых, зарастающих гарей и вырубок. Очень благоприятны для беляка центральные районы России, где хвойные участки леса обычно соседствуют с лиственными и сельхозугодьями. Избегает обширных открытых болот. В Восточной Сибири обычен как в долинах рек с зарослями ивняка, так и в лиственничниках с развитым подлеском. В лесостепи Западной Сибири и Казахстана обычен по берёзовым колкам, зарослям тростника и высокой густой травы. В горах (Альпы, Алтай, Саяны) встречается от предгорий до горной тундры и гольцов. Повсеместно встречается поблизости от населённых пунктов.

В норме беляки ведут одиночный территориальный образ жизни, занимая индивидуальные участки в 3-30 га. На большей части ареала это оседлый зверь, и его перемещения ограничиваются сезонной сменой кормовых угодий. По осени и зимой характерны сезонные переселения в леса; весной - к открытым местам, где появляется первая трава. Причинами перемещений могут послужить осадки - в дождливые годы зайцы покидают низины и перебираются на возвышенности. В горах совершают сезонные вертикальные перемещения. На севере ареала летом зайцы, спасаясь от гнуса, мигрируют в поймы рек или на другие открытые участки; зимой откочевывают в места с невысоким снежным покровом. В Якутии осенью зайцы спускаются в поймы рек, а весной поднимаются в горы, за день проходя до 10 км. Массовые миграции характерны только для тундры, особенно при высокой численности зайцев. Их причиной в основном является высокий снеговой покров, который не позволяет поедать низкорослую тундровую растительность. Например, на Таймыре зайцы с сентября идут на юг, собираясь стаями по 15-20, а то и 70-80 особей. Протяженность миграционного пути порой доходит до сотен километров. Весенние миграции менее заметны, чем осенние.

Беляк - растительноядное животное с чётко выраженной сезонностью питания. Весной и летом он кормится зелёными частями растений; в различных частях ареала отдавая предпочтение клеверу, одуванчику, мышиному горошку, тысячелистнику, золотарнику, подмареннику, осокам, злакам. Охотно кормится овсом и клевером на полях. На северо-западе ареала в большом количестве поедает побеги и плоды черники. Местами поедает хвощи и грибы, в частности, олений трюфель, который выкапывает из земли.

Осенью, по мере высыхания травы, зайцы начинают есть мелкие веточки кустарников. По мере установления снежного покрова питание грубыми кормами приобретает всё большее значение. Зимой беляк кормится побегами и корой различных деревьев и кустарников. Практически повсеместно в его рацион входят различные ивы и осина. Берёзы и лиственницы объедаются им не так охотно, но из-за доступности служат важным источником пищи, особенно в северных и восточных районах. На юге беляк нередко питается побегами широколиственных пород - дуба, клёна, лещины. Местами в питании велика роль рябины, черёмухи, ольхи, можжевельника, шиповника. При возможности и зимой раскапывает и поедает травянистые растения и ягоды; кормится сеном в стогах. В горах Дальнего Востока выкапывает из-под снега шишки кедрового стланика.

Весной зайцы скапливаются на лужайках с молодой травой стайками по 10-30 голов и с жадностью поедают её. В это время они подчас так увлекаются кормлением, что теряют свою обычную осторожность. Как и все растительноядные животные, беляк испытывает дефицит минеральных солей. Поэтому он периодически поедает почву и заглатывает мелкие камешки. Охотно посещает солонцы, грызёт кости павших животных и сброшенные лосями рога.

В целом заяц-беляк - обычный вид, легко приспосабливающийся к присутствию человека. Численность повсеместно меняется по годам, порой в несколько сотен раз. Основной причиной депрессий численности служат эпизоотии, следующие за «урожаями» зайцев. Природу эпизоотии не всегда удаётся установить. Известны случаи массовой гибели беляков от паразитических червей, из которых особенно опасны круглые черви - нематоды, поселяющиеся в лёгких. При этом эпизоотия охватывает до 100 % локальной популяции зайцев. Обычны также кишечно-глистные заболевания, вызываемые нематодами и цестодами. Местами зайцев поражают печёночные трематоды, кокцидиоз, особенно опасный для молодняка. Известны эпизоотии и бактериальной природы - туляремия, псевдотуберкулёз. В годы высокой численности зайцев возрастает количество истребляющих их хищников: рысей, лисиц, беркутов, филинов. При начавшейся эпизоотии хищники ускоряют вымирание зайцев, а после её окончания задерживают восстановление поголовья. Годы высокой и низкой численности чередуются с определённой цикличностью. На севере большие «урожаи» беляка бывают через 10-12 лет; на юге несколько чаще, но с меньшей правильностью. При этом ни высокие «урожаи», ни моры никогда не охватывают одновременно весь ареал.

Беляк - важный объект спортивной охоты и пушного промысла. Добывается в значительном количестве ради мяса и шкурок. Вредит садам, лесопосадкам. Известны случаи заражения людей туляремией от беляков в период охотничьего сезона.