A hóbagoly az arktisz és szubarktisz régiókban él Észak-Amerikában, Európában és Ázsiában. Ezek a madarak a nyílt tundrát lakják, de a tajgában és más nyílt élőhelyekben is megfigyelhetők. Azokat a területeket preferálják, ahol bőségben vannak kis emlősök, mint a lemmiingek és a vöcsökök.
A hóbagolyok télen délre vándorolnak, bár egyes egyedek megmaradhatnak az arktiszi otthonukban, ha elegendő étel áll rendelkezésre.