เสือดาวเป็นเสือที่สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีที่สุด เขตกระจายพันธุ์กว้างขวางที่สุด สามารถอาศัยอยู่ได้ในหลายพื้นที่ ตั้งแต่ทะเลทรายจนถึงป่าฝน ตั้งแต่แอฟริกา เอเชียตะวันออกกลาง เรื่อยไปจนถึงจีน และไซบีเรีย รวมทั้งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เคยมีผู้พบซากเสือดาวอยู่ที่ระดับสูงสุดถึง 5,700 เมตรในเทือกเขาคีรีมันจาโร

ในเอเชียกลาง เสือดาวส่วนใหญ่อาศัยอยู่บนภูเขาสูงที่สลับซับซ้อนและที่ริมทะเลสาบเดดซี เคยพบเสือดาวอยู่สูงถึงระดับ 1,800 เมตรในเติร์กเมนิสถาน ที่โมรอกโคเคยพบที่ระดับความสูง 3,000 เมตร ที่ซาอุดีอาระเบียที่ 2,600 เมตร และที่อิหร่านพบที่ระดับสูงถึง 3,200 เมตร

ในอินเดียมีเสือดาวในพื้นที่ทุกประเภท ตั้งแต่ป่าชายเลนซุนดาบันส์จนถึงเขตชุมชน ยกเว้นเพียงทะเลทรายเท่านั้น ในแถบเทือกเขาหิมาลัยยังพบเสือดาวอยู่สูงถึง 5,200 เมตรซึ่งซ้อนทับกับเขตหากินของเสือดาวหิมะ

ในประเทศอินโดนีเซีย พบเสือดาวเฉพาะที่เกาะชวาและเกาะกันจีน ซึ่งที่เกาะแคนจีนนี้พบซากดึกดำบรรพ์ของเสือดาวที่มีอายุถึงหนึ่งล้านปี เชื่อว่าเสือดาวในเกาะนี้ถูกนำมาจากเกาะชวา แต่เป็นเรื่องน่าแปลกที่ไม่พบเสือดาวในเกาะบาหลีทั้งที่เกาะบาหลีอยู่ใกล้เกาะชวามากกว่าเกาะกันจีน

ในเกาะบอร์เนียวไม่มีเสือดาวและเสือโคร่ง สันนิษฐานว่า เสือดาวอาจหายไปจากเกาะนี้เนื่องจากบนเกาะไม่มีสัตว์กีบมากพอที่จะเป็นอาหารของเสือ ส่วนที่เกาะบาหลีและสุมาตราไม่มีเสือดาวเนื่องจากเสือโคร่งครอบครองพื้นที่แทน