根据中国薯蓣植物资源调查资料，盾叶薯蓣的自然分布区为北亚热带及中亚热带地区，即98°53 ～121°50 E，23°42 ～32°10 N范围内。生长在河谷及低﹑中山丘陵的落叶阔叶与常绿阔叶混交林或稀疏的常绿林的灌木林内。要求气温高﹑光照强。根据袁晓颖等对野生盾叶薯蓣资源调查，
将其划分为两个区：
Ⅰ秦巴－武当区，其范围约在105°～121.50°，北纬30°～32.10°，此处植被是中国亚热带常绿林－落叶阔叶混交林地带，陕西湖北河南三省交界地带（伏牛山脉区）产出量较大。
Ⅱ西南～中南区，从云南西北部的国界限向东延伸至湖南部分地区，范围约在东经98.50°～105°，北纬23.42°～30°，该范围植被类型多为亚热带山地酸性黄壤常绿阔叶树-落叶阔叶树混交林及亚热带常绿阔叶林。盾叶薯蓣垂直分布在海拔100～1500米的河谷﹑山地﹑落叶阔叶混交林的边缘或稀疏的常绿灌木林内。大量研究表明，野生状态下的盾叶薯蓣皂苷元含量与主要环境因素的关系密切，盾叶薯蓣的皂苷元含量以陕西东南部产区和湖北西北部的武当山区为中心，分别向四川盆地等成片状和星散状辐射，有从高到低的倾向。
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