Mniejsze i izolowane populacje rosną w Górach Nadbrzeżnych południowego Oregonu i Kalifornii, w górach Transverse i Peninsular Ranges w południowej Kalifornii oraz na wschód od Gór Kaskadowych i pasma Sierra Nevada. Południowy kraniec zasięgu stanowi odizolowana meksykańska populacja w paśmie Sierra de San Pedro Mártir (Kalifornia Dolna). Ponad 80% drzewostanów znajduje się na terenie Kalifornii, przy czym najrozleglejsze i najliczniejsze populacje rosną w mieszanych lasach iglastych na zachodnich zboczach gór Sierra Nevada.
Sosna Lamberta zazwyczaj występuje na wysokości 335–1645 m n.p.m. w Górach Kaskadowych, 610–2285 m w Sierra Nevada, 1220–3000 m w Transverse i Peninsular Ranges oraz 2150–2775 m w Sierra San Pedro Mártir. Podawana jest z wysokości 330–3200 m n.p.m.
Gatunek został introdukowany do Europy w XIX wieku (do Anglii w 1827, do Arboretum w Kórniku trafił w 1851). Do połowy XX wieku okazałe drzewa tego gatunku rosły jeszcze w Anglii, jednak później poginęły, prawdopodobnie w każdym wypadku z powodu rdzy wejmutkowo-porzeczkowej.