Niedźwiedzie brunatne żyjące w Polsce stanowią niewielki fragment populacji karpackiej, obejmującej swym zasięgiem Czechy, Polskę, Słowację, Ukrainę, Rumunię i Serbię. Jej liczebność szacowana jest obecnie na ponad 8000 osobników. Niedźwiedzie zasiedlają całe Karpaty, jednak zasięg reprodukcyjnych samic nie jest ciągły. Przerwy w ich występowaniu dzielą karpacką populację na trzy segmenty. Segment zachodni obejmuje większą część Słowacji, a w Polsce Tatry i Beskid Żywiecki. Największa część populacji karpackiej zasiedla główny masyw Karpat, a jej zasięg ciągnie się od regionu bieszczadzkiego (obejmującego Bieszczady Zachodnie i otaczające je tereny – w dalszej części w uproszczeniu zwany Bieszczady) i słowackich Połonin, przez Ukrainę i Rumunię po Serbię. Trzeci segment obejmuje Góry Zachodniorumuńskie. Cała karpacka populacja zaliczona została do kategorii „Vulnerable” (narażony na zagrożenie), jednak w niektórych regionach niedźwiedzie są lokalnie silnie zagrożone wyginięciem. Populacja w Polsce jest klasyfikowana jako „Near Threatened” (niższego ryzyka, ale bliskie zagrożenia). Cała polska populacja niedźwiedzi brunatnych ma charakter transgraniczny. Te same niedźwiedzie, w zależności od tego, po której stronie granicy aktualnie się znajdują, podlegają różnym reżimom ochronnym. W Polsce i na Ukrainie są chronione, a na Słowacji są jednocześnie chronione i łowne.
Niedźwiedź brunatny, który dawniej występował niemal na całym obszarze Europy, praktycznie wyginął na większości obszaru ówczesnej Polski przed końcem XVII wieku. Już na początku XX wieku istniała izolacja pomiędzy zachodnią i wschodnią subpopulacją karpacką, co znajduje odzwierciedlenie w ich obecnym zróżnicowaniu genetycznym. W Polsce, po II wojnie światowej, niedźwiedzie występowały tylko w Tatrach i Bieszczadach, a ich liczbę szacowano na 10-14. Od tego czasu ich populacja zaczęła się powoli odradzać. Po okresie wzrostu, w ostatnich dekadach liczebność populacji wydaje się być ustabilizowana, a większe zmiany nie są spodziewane. Zgodnie raportem o stanie ochrony dużych drapieżników w Europie sporządzonym dla Komisji Europejskiej liczebność tego gatunku w polskich Karpatach w 2007 roku oszacowano na 95 osobników. Najliczniejszą populację wykazano w Bieszczadach (66 osobników, właściwy stan ochrony FV), następnie w Tatrach (12-15 osobników, status niezadowalający U1). W pozostałych ostojach liczebność wahała się od 2 do 5 osobników (status zły, U2). Szacunki te oparto na corocznych badaniach ankietowych jednostek administracyjnych Lasów Państwowych i parków narodowych położonych na obszarze występowania niedźwiedzi.
Informacje na temat obserwacji niedźwiedzi brunatnych w Polsce odnotowywane są m.in. w Atlasie Ssaków Polski.
Przez cały rok 2010, w trakcie prac nad przygotowaniem „Programu ochrony niedźwiedzia brunatnego w Polsce – projekt” prowadzono systematyczny zbiór włosów niedźwiedzi do badań genetycznych. Celem badań było określenie liczebności niedźwiedzi w dwóch głównych polskich ostojach – w Tatrach (200 km2) oraz w Bieszczadach (ok. 2700 km2). Całkowita liczba unikalnych genotypów zidentyfikowanych w 2010 roku wyniosła 75 (20 w Tatrach i 55 w Bieszczadach). Z tej liczby, zaledwie 33 pojawiło się częściej niż jednokrotnie (6 w Tatrach i 27 w Bieszczadach), co sugeruje duży udział w zebranej próbie osobników migrujących. Badana populacja ma charakter otwarty, niedźwiedzie nie są przywiązane do wyznaczonych rejonów ograniczonych topografią lub innymi barierami, ale przemieszczają się także do sąsiednich obszarów na Słowacji i Ukrainie. Dlatego całkowita liczba zidentyfikowanych osobników może obejmować także osobniki okazjonalnie odwiedzające Polskę, czyli takie, których areały osobnicze w większości leżą na terenie sąsiednich krajów.
Aktualne rozmieszczenie niedźwiedzi brunatnych w Polsce określono na podstawie własnych badań i obserwacji prowadzonych głównie w Tatrach i Bieszczadach oraz informacji uzyskanych od nadleśnictw i parków narodowych położonych w pozostałej części polskich Karpat. Wykorzystano także informacje na temat szkód wyrządzanych przez niedźwiedzie, zgromadzone przez Regionalne Dyrekcje Ochrony Środowiska w Krakowie, Katowicach i Rzeszowie oraz dane na temat występowania niedźwiedzi w Beskidzie Śląskim i Żywieckim udostępnione przez Stowarzyszenie dla Natury „Wilk”. Wykorzystano jedynie dane pochodzące z lat 2009-2011.
Zasięg stałego występowania niedźwiedzi jest wyraźnie nieciągły. Wyróżnić można dwa główne obszary reprodukcji – w Tatrach (segment zachodni) i w Bieszczadach (segment wschodni). Trzeci obszar stałego występowania niedźwiedzi i okazjonalnej reprodukcji znajduje się w Beskidzie Żywieckim. W innych częściach polskich Karpat, zwłaszcza na obszarze pomiędzy Tatrami a Bieszczadami, niedźwiedzie obserwowane są raczej okazjonalnie, a w niektórych regionach w ostatnich dwóch latach nie były w ogóle notowane. Niedźwiedzie z Tatr i Beskidu Żywieckiego są częścią zachodniego segmentu populacji karpackiej, a te z regionu bieszczadzkiego należą do segmentu wschodniego. Łączność pomiędzy tymi segmentami jest bardzo ograniczona, nie tylko po stronie polskiej, ale także na Słowacji. Chociaż siedliska na obszarze łączącym Tatry i region bieszczadzki wydają się być odpowiednie dla niedźwiedzi, zwierzęta te nie osiedlają się tu na stałe. Migrujące osobniki bywają czasem obserwowane z dala od stałych obszarów występowania, w wyjątkowych sytuacjach nawet w północno-wschodniej Polsce.