Тихоходки обитают везде, где есть жидкая вода . Они встречаются в океанах, озёрах, реках, а также в тонкой плёнке влаги, покрывающей мхи и лишайники на суше .
Они распространены повсеместно: от Гималаев (до 6000 м) до морских глубин (ниже 4000 м) . Тихоходок находили в горячих источниках, подо льдом (например, на Шпицбергене) и на дне океана .
Большинство тихоходок населяет моховые и лишайниковые подушки на земле, деревьях, скалах и каменных стенах . Примерно 10% — морские обитатели, другие встречаются в пресноводных водоёмах .