Le thym serpolet est indigène de la majeure partie de l'Europe et de l'Afrique du Nord, où il pousse sur les sols minces, les landes sablonneuses, les affleurements rocheux, les talus et les bords de route. C'est l'une des plantes dont se nourrissent les chenilles de l'azuré du serpolet et de l'azuré commun. VASCAN ne reconnaît aucun Thymus serpyllum au Canada et considère que les thyms rampants comme T. pulegioides (présent au Québec) et T. praecox sont les noms en usage; les plants vendus sous le nom de T. serpyllum peuvent donc appartenir à l'une de ces espèces.
Le nom serpyllum est un ancien mot latin désignant le thym rampant, et la plante est utilisée depuis longtemps comme fine herbe au goût doux et pour garnir des bancs d'herbes odorantes. On la cultive aujourd'hui comme couvre-sol, comme plante de rocaille et comme substitut de pelouse pour les endroits peu fréquentés.