Sowa sokół północna zamieszkuje lasy iglaste i mieszane na północy Eurazji i Ameryki Północnej. Preferuje dojrzałe lasy ze świerkami, jodłami, sosnami i brzozami, oraz duże drzewa z dołkami do gniazdowania. Potrzebuje też otwartych przestrzeni, jak łąki i krawędzie lasu, do polowania. Zimą może schodzić na niższe elewacje lub obszary z większą ilością ofiar.