Im Süden Europas ist die Rötelmaus eng an die Verbreitungsgrenze der Rotbuche gebunden. Dementsprechend ist sie nur im Norden der Iberischen Halbinsel und Nordgriechenland verbreitet. In Skandinavien und England dehnt sich das Verbreitungsgebiet bis zum 68. Breitengrad nach Norden aus, weiter als das der Laubwälder. Im nördlichen Skandinavien weicht die Rötelmaus aufgrund der fehlenden Laubwälder auf die Nadelwälder aus und hat ihre Nordgrenze gemeinsam mit der Fichte. Die östliche Verbreitungsgrenze bildet der Altai. In den Alpen kommt die Rötelmaus auch noch oberhalb der Baumgrenze, bis in 2.400 m Höhe, vor. Häufiger ist sie jedoch unterhalb der Waldgrenze in den Bergmischwäldern anzutreffen.