Вяз гладкий произрастает практически на всей территории Европы (за исключением Пиренейского полуострова и Британских островов), на Кавказе, в Малой Азии и на Урале, в Казахстане.
На севере доходит до юго-восточной Швеции (остров Эланд), южной Финляндии, южных районов республик Карелия и Коми. В Архангельской области он проникает за 63° с.ш., достигая самой северной оконечности своего ареала.
Часто растёт в смешанных лесах. В виде чистых насаждений встречаются редко. Часто в виде примеси встречается в составе дубовых лесов, где может образовывать с некоторыми другими древесными породами второй ярус растительности.