ในอดีต นกกระเรียนไทยมีการกระจายพันธุ์เป็นวงกว้างบนพื้นที่ราบลุ่มในประเทศอินเดียยาวตลอดแม่น้ำคงคา ทางใต้ไปถึงแม่น้ำโคทาวรี ทางตะวันตกไปถึงชายฝั่งรัฐคุชราต เขตถารปารกร (Tharparkar) ของประเทศปากีสถาน[8] และทางตะวันออกถึงรัฐเบงกอลตะวันตกและรัฐอัสสัม ไม่พบการขยายพันธุ์ในรัฐปัญจาบมานานแล้ว แม้ว่าจะพบบ้างประปรายในฝั่งอินเดียในฤดูหนาว นกกระเรียนหาพบได้ยากและมีจำนวนน้อยมากในรัฐเบงกอลตะวันตกและรัฐอัสสัม[9] และไม่พบมานานแล้วในรัฐพิหาร ในประเทศเนปาล การกระจายพันธุ์จำกัดอยู่เพียงที่ราบลุ่มฝั่งตะวันตก ประชากรส่วนมากอยู่ในเขตรูปันเทหี (Rupandehi) กบิลพัสดุ์ (Kapilvastu) และนวัลปราสี (Nawalparasi)[10][11]

มีประชากรสองกลุ่มในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่แตกต่างกันคือ ประชากรตอนเหนืออยู่ในประเทศจีนและพม่า และประชากรตอนใต้อยู่ในกัมพูชาและเวียดนาม[12] นอกจากนั้น ยังเคยพบในประเทศไทยและทางตะวันออกของประเทศฟิลิปปินส์ แต่ในทั้งสองประเทศสูญพันธุ์ไปแล้วจากธรรมชาติ ในประเทศออสเตรเลียพบในบริเวณด้านเหนือของประเทศ และมีการอพยพไปยังบางพื้นที่[13] พิสัยการกระจายพันธุ์ของนกกระเรียนไทยกำลังลดลงและพื้นที่ที่เกิดมากที่สุดคือประเทศอินเดียซึ่งพื้นที่ลุ่มน้ำขนาดใหญ่ถูกทำลาย นกเหล่านี้จึงต้องอาศัยในนาข้าวในการเพิ่มจำนวน แม้ว่าส่วนใหญ่แล้วจะพบนกกระเรียนในที่ราบลุ่ม แต่ก็มีรายงานว่าพบบนที่ราบสูงทางเหนือในฮาร์กิตซาร์ (Harkit Sar) และคาฮัง (Kahag) ในรัฐชัมมูและกัศมีร์[14] นอกการนี้นกกระเรียนยังขยายพันธุ์ในพื้นที่สูงจากระดับน้ำทะเลมาก ๆ เช่น ใกล้กับเขื่อนพอง (Pong Dam) ในรัฐหิมาจัลประเทศที่ซึ่งประชากรนกกระเรียนอาจจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของการเพาะปลูกข้าวตามแหล่งกักเก็บน้ำ[10][11]

นกกระเรียนมักอาศัยอยู่ในพื้นที่ชุ่มน้ำ[15] หรือนาข้าวที่ไม่ได้เพราะปลูกที่มีน้ำท่วมขัง (ในพื้นที่เรียกว่า khet-taavadi[16]) สำหรับสร้างรัง การจับคู่ผสมพันธุ์มักจะเกิดในพื้นที่ชุ่มน้ำตามธรรมชาติมากกว่าแต่ก็ยังมีในนาข้าวหรือข้าวสาลีบ่อย ๆ[10][11][17]