Le lotier corniculé est indigène de l'Eurasie tempérée et de l'Afrique du Nord, où il pousse dans les prairies et sur les sols sablonneux et tolère le pâturage. Les bourdons sont ses principaux visiteurs, avec les abeilles domestiques et les osmies, et plusieurs papillons européens l'utilisent comme plante nourricière pour leurs chenilles.
Il a été apporté en Amérique du Nord comme fourrage pour le bétail et pour lutter contre l'érosion, et a été planté dans les pâturages et le long des routes. Il s'échappe maintenant dans les milieux naturels et est considéré comme envahissant dans de nombreuses régions d'Amérique du Nord, où il forme des tapis denses qui étouffent les plantes indigènes. Son nom commun anglais, bird's-foot trefoil, fait référence à la forme des gousses et aux trois folioles bien visibles.