Das Kletten-Labkraut ist in fast ganz Europa verbreitet und häufig anzutreffen. In Norwegen kommt es bis 70° nördlicher Breite vor, ansonsten fehlt es nördlich des Polarkreises. Im Westen reicht es bis zu den Azoren, im Osten reicht es über den Ural nach West- und Südsibirien. Es kommt auch im Nordkaukasus, in den küstennahen Gebieten Kleinasiens und des Mittelmeerraumes sowie in Nordwestafrika (Atlasgebirge) vor. Das Verbreitungsgebiet ist somit eurasisch-subozeanisch. In Nordamerika wurde es eingeschleppt und kommt im Osten der USA zwischen 30 und 48° Nord sowie an der Westküste von Kalifornien bis Alaska vor.