La Martora è distribuita in tutte le regioni italiane, comprese le isole, ma occorre sottolineare come i dati di presenza siano spesso frammentari. Non è pertanto possibile accertare la continuità o meno della distribuzione spaziale attuale ed effettuare considerazioni circa eventuali variazioni rispetto al passato. Drastici decrementi demografici che lasciano presupporre contrazioni dell'areale della specie sono segnalati in Gran Bretagna, Olanda e Portogallo. Probabilmente in regresso anche in Italia, dove mancano però studi recenti. In Lombardia è diffusa nei Parchi a caratteristiche alpine, con valori di densità non ben conosciuti.
Predilige zone forestali sia a conifere che a latifoglie e, a differenza di quanto accade per la Faina, tende ad evitare agglomerati urbani. Evita gli ambienti aperti, nei quali effettua al massimo brevi spostamenti muovendosi lungo siepi, muretti o altri elementi ecotonali. E' considerata altamente sensibile alla riduzione, alterazione e frammentazione degli ambienti forestali.