浙江红山茶性喜温凉湿润的生态环境。生长在中亚热带到南亚热带，属亚热带季风性气候，年均气温为10.8（铅山）-23.0℃（永安），极端最低温-15.2℃（大别山），极端最高温41.5℃（丽水），≥10°℃积温4500-5840℃，年降水量1392（丽水）-2438毫米（风阳山）。无霜期195（大别山）-297图（沙县），相对湿度75.80%（丽水）-83%（马头山）。在全日照和半荫蔽生态环境中枝叶生长茂盛，结果多，色泽亮丽；过于荫蔽处的植株则树势衰弱，茎干细弱、枝叶稀疏、开花结果少或不结果，甚至枯死。

浙江红山茶性喜排水良好、通透性好、腐殖质含量较高、湿润疏松的土壤，在山麓、溪谷两旁，有机质含量高，土壤肥沃，土表凋落物层较厚的立地，植株枝叶茂盛，结果多，果实大，色泽好。生长地的基岩多为花岗岩，部分为砾岩和石灰砂岩，微酸性黄壤和红壤分布居多，就土类而言，黄壤上分布的数量稍多；就亚类而论，则以黄红壤亚类和黄壤亚类上的数量占优势。对土层厚度要求不严，即便在悬崖峭壁的石缝中也能生长。厚度在80厘米以上的土壤上分布较多，生长良好。

浙江红山茶主要自然生长于常绿阔叶林、针叶林和针阔叶混交林内，密闭乔木林内则罕见。伴生植物有乔木、灌木、藤本和草本，以灌木丛为多。常见的乔木伴生树种树种包括马尾松、黄山松、杉木、柳杉、甜槠、青冈、苦槠、青冈、小叶青冈、栲树、红楠、檫木、木荷、冬青、大叶冬青、枫香、野鸦椿、杨梅、江南花楸等；灌木伴生树种主要有短柄袍、云锦杜鹃、麂角杜鹃、满山红、马银花、短尾越橘、长圆叶鼠刺、蜡瓣花、乌饭树、光亮山矾、老鼠矢、黄丹木姜子、荚迷、乌药、山胡椒、格药柃、微毛柃、朱砂根、绣球绣线菊、中华绣线菊；草本层有蕨、金星蕨、狗脊蕨、里白、芒萁、一年蓬、青绿苔草、卷丹；层外植物有山木通、三叶木通、野木瓜、木防己、周毛悬钩子、菝蕨、络石、青风藤等。

分布于中国福建（霞浦和建宁）、江西（永新、南丰、全南和宜春）、湖南、浙江（开化、缙云、青田、庆元、景宁、天台和苍南）和安徽（岳西）。分布于北亚热带至中亚热带南部，北到安徽岳西（31°00'N），南到福建永安的天宝岩（25°50'N），东到浙江天台（121°02'E），西到江西宁冈（113°52'E）

英国、法国、瑞士、德国、韩国、日本、澳大利亚、新西兰、美国、加拿大等国都有引种栽培和繁殖，主要用于家庭园艺和园林观赏。中国北省林科所、南京、黄山树木园、杭州植物园都有引种栽培。

浙江红山茶是中国南方山区生长的特有树种，是进行油茶和山茶新品种培育的物质基础和杂交育种的常用重要亲本，具有重要的观赏价值和经济价值，冬春开花，花大色艳，已成为蜚声中外的园林观赏植物珍品，含油率和脂肪酸组成均优于普通油茶。

1994年被列为中国浙江省珍稀濒危植物，1996年被列为中国福建省级重点保护植物。

浙江红山茶的分布范围在缩小，其数量也逐渐减少，野生种群密度不高，个体种群较小，多为3-5株生长在一起，大片分布极为少见，呈零星分布，只有军峰山、金饶山、大洋山和古田山有成片或团块状种群。20世纪50年代，浙江红山茶多为成片分布，所存资源大多退至人迹罕至的高山、深沟、峡谷以及保护区和风景区。浙江红山茶分布范围和种群数量都在减少，野生种群已处于濒危状态。

资源数量却逐渐减小，其主要威胁因素为因山体开发和用于薪材而被砍和被烧，部分资源因园林用途而被挖下山以及断枝采果等。