Niedźwiedź brunatny jest najszerzej rozmieszczonym gatunkiem niedźwiedzia na świecie. Jego holoarktyczny zasięg obejmuje Europę, Azję i Amerykę Północną od obszarów arktycznej tundry na północy po siedliska suche i pustynne. W przeszłości, co najmniej do holocenu, niedźwiedzie brunatne występowały także w północnej Afryce, jednak nie jest pewne, czy przetrwały tam aż do czasów historycznych.
Dawny europejski zasięg gatunku obejmował cały kontynent oraz Wielką Brytanię, Irlandię i Sycylię. W czasach historycznych niedźwiedzie zostały wytępione na większej części obszaru Europy. Wraz z rozrostem populacji ludzi, zasięg niedźwiedzi był coraz bardziej ograniczany do obszarów trudniej dostępnych i odległych od osad ludzkich. W zachodniej Europie istnieją obecnie wyłącznie niewielkie izolowane populacje w Górach Kantabryjskich, Pirenejach, Apeninach i włoskich Alpach, których liczebność wynosi od kilku do kilkudziesięciu osobników.
Nieco lepsza jest sytuacja gatunku w centralnej i południowej części Europy, gdzie niedźwiedzie występują w większości masywów górskich. Największa jest w tym rejonie populacja karpacka licząca ponad 8 tysięcy osobników. W całej Europie najliczniejsza jest populacja północna (karelska i bałtycka wraz ze skandynawską), która ma ciągły zasięg od Skandynawii przez Finlandię i europejską część Rosji po Ural, gdzie łączy się z zasięgiem populacji północnoazjatyckiej zasiedlającej rozległe obszary Syberii po Czukotkę, Kamczatkę i Półwysep Koreański. W centralnej Azji zasięg gatunku jest bardziej rozczłonkowany, dochodzi do Himalajów i Azji Mniejszej. Niedźwiedzie brunatne zasiedlają także wyspy Sachalin i Hokkaido. W Ameryce Północnej obecny zasięg gatunku obejmuje przede wszystkim Alaskę i zachodnią Kanadę. W czasach historycznych niedźwiedzie brunatne zasiedlały także większą część zachodnich Stanów Zjednoczonych i północny Meksyk. Ocenia się, że na świecie żyje obecnie ponad 200 tysięcy niedźwiedzi brunatnych. Największa jest populacja rosyjska, którą w 1990 roku szacowano na 125 tysięcy osobników, w tym około 36 tysięcy w europejskiej części Rosji. W Stanach Zjednoczonych (głównie na Alasce) żyje około 33 tysiące, w Kanadzie 25 tysięcy, a w Europie (bez Rosji) około 14 tysięcy tych zwierząt.
Chociaż jest to gatunek stosunkowo liczny, wiele małych, izolowanych populacji jest silnie zagrożonych, zwłaszcza w zachodniej Europie i w Azji, na południowych obrzeżach światowego zasięgu. W celu poprawy statusu niektórych takich populacji przeprowadzano programy reintrodukcji, np. we w Włoszech, Austrii i francuskich Pirenejach.
Istnieje wiele opracowań, dotyczących obecnego statusu niedźwiedzi brunatnych w Europie. Zainteresowanym polecamy raporty przygotowane na zlecenie Komisji Europejskiej opracowane przez zespół ekspertów zajmujących się badaniami, ochroną i zarządzaniem populacjami dużych drapieżników, tj. „Status, management and distribution of large carnivores – bear, lynx, wolf & wolverine – in Europe” pod redakcją zespołu w składzie: Petra Kaczensky, Guillaume Chapron, Manuela von Arx, Djuro Huber, Henrik Andrén i John Linnell.
Najnowsze naukowe opracowanie dotyczące m.in. statusu populacji niedźwiedzi brunatnych w Europie to publikacja Chapron et al. 2014. Recovery of large carnivores in Europe’s modern human-dominated landscapes. Science, 346 (6216): 1517-1519. DOI: 10.1126/science.1257553.