Косматият дъб има естествено разпространение в Европа – Западна, Централна, Южна и Югоизточна, към Средиземноморието, включително големите острови (без Майорка и Кипър), до Мала Азия, Крим и Южна Русия – Кавказ (локално), достигайки Каспийско море на изток. ''Quercus pubescens'' subsp. ''crispata'' (Steven) Greuter & Burdet и ''Q. p.'' subsp. ''subpyrenaica'' (Villar) Rivas Mart. & C.Saenz са общоприети подвидове, установени в югоизточната (вкл. България) и съответно югозападната част на ареала на ''Quercus pubescens''. В нашата страна косматият дъб се среща във всички флористични области, заемайки предимно южни склонове в долния планински пояс до 1500 м н.в.<ref name="CBVF">Асьов, Б., Петрова, А., Димитров, Д. & Василев, Р. (2012), ''Конспект на висшата флора на България'' (IV издание), София: Българска Фондация Биоразнообразие, с. 339, ISBN 978-954-9959-58-1</ref>; към вида в широк смисъл принадлежат още два таксона (като синоними) с общо средиземноморско разпространение, присъстващи в българската флора – ''Quercus brachyphylla'' Kotschy и ''Quercus virgiliana'' (Ten.) Ten., за които нашата наука използва имената ''късолистен'' и съответно ''виргилиев'' дъб.
