星毛委陵菜（別名無莖委陵菜）分布于中國東北平原，河北北部，內蒙古錫林郭勒盟，烏蘭察布盟中、南部，伊克昭盟東部，陜西、甘肅、寧夏黃土高原和西藏；蒙古、哈薩克斯坦、西伯利亞和遠東地區也有分布。星毛委陵菜作為常見的伴生植物，出現于蒙古高原東部的波狀平原及黃土高原丘陵、山地的大針茅(Stipa grandis)草原，蒙古高原典型草原帶的西北針茅(Stipa krylovii)草原以及廣布于東起華北平原，西至祁連山，北界冀北山地、陰山、南達河南伏牛山的長芒草(Stipa bungeana)草原中。同時，也是山地草原干旱生境最常見的雜草成分，出現在蒙古高原及其以南相鄰地區，陰山、晉北山地、賀蘭山的小針茅(Stipa sp．)草原中。在新疆，它也是山地草原的伴生種。星毛委陵菜作為雜類草成分，參與冀北山地以北的黃土丘陵地區，東鄂爾多斯及甘肅、寧夏南部的百里香(Thymus mongolicus)草原，或由小針茅草原因過度放牧和強烈風蝕影響演替而來的冷蒿(Artemisia frigida)草原，能時常在群落中起優勢作用，而在水分條件略好的森林草原地帶的過牧陽坡、半陽坡，可成為群落建群種，組成次生的星毛委陵菜草原。此外，也是東北、內蒙古東部丘陵、山地分布很廣的羊草(Leymus chinensis)、線葉菊(Fitifolium sibiricum)草原的重要伴生植物。