Tê giác Sumatra sống ở cả rừng mưa thứ sinh cao nguyên hay đất thấp, đầm lầy và rừng sương mù. Nó sống ở các vùng đồi núi gần với nguồn nước, đặc biệt là các thung lũng dốc với nguồn cây bụi dồi dào. Tê giác Sumatra đã từng sống trong phạm vi liên tục xa lên phái bắc tận Burma, đông Ấn Độ, và Bangladesh. Các báo cáo chưa xác nhận cũng cho rằng nó sống ở Campuchia, Lào và Việt Nam. Tất cả loài biết được đều phát sinh từ đảo Sumatra. Một số nhà bảo tồn hy vọng tê giác Sumatra có thể vẫn còn ở Burma, mặc dù điều này có khả năng không lớn. Các biến động về chính trị ở Burma đã ngăn chặn việc đánh giá hoặc nghiên cứu về khả năng sinh tồn của loài tại đây.[20] Báo cáo cuối cùng về việc nhìn thấy loài tê giác này trong phạm vi Ấn Độ là vào thập niên 1990.[21]

Tê giác Sumatra phân bố rải rác và rộng rãi trong khoảng phân bố của chúng, rộng hơn nhiều so với các loài tê giác châu Á khác, điều này đã gây khó khăn cho các nhà bảo tồn trong việc bảo vệ các cá thể của loài một cách hiệu quả.[20] Chỉ có bốn khu vực được biết là có chứa tê giác Sumatra: Vườn quốc gia Bukit Barisan Selatan, Vườn quốc gia Gunung Leuser, và Vườn quốc gia Way Kambas tại Sumatra; và tại phía tây Borneo Indonesia của Samarindah.[22]

Vườn quốc gia Kerinci Seblat, vườn quốc gia lớn nhất Sumatra, ước tính có số lượng tê giác khoảng 500 cá thể vào những năm 1980,[23] nhưng do bị săn trộm nên quần thể này hiện bị coi là tuyệt chủng. Vô cùng khó xảy ra việc vẫn còn bất kỳ cá thể nào sống sót ở Bán đảo Malaysia.[24]

Phân tích di truyền của quần thể tê giác Sumatra đã xác định được ba dòng di truyền riêng biệt.[7] Eo biển giữa Sumatra và Malaysia không phải là rào cản đáng kể đối với tê giác như dãy núi Barisan dọc theo chiều dài Sumatra, vì tê giác ở phía đông Sumatra và Bán đảo Malaysia có mối liên hệ chặt chẽ hơn so với tê giác ở phía bên kia dãy núi ở phía tây Sumatra. Trên thực tế, tê giác Sumatra phía đông và tê giác Malaysia cho thấy ít phương sai di truyền đến nỗi hai quần thể này dường như đã không hề tách rời nhau trong thời kỳ Pleistocene, khi mực nước biển thấp hơn nhiều và Sumatra là một phần của lục địa. Tuy nhiên, cả hai quần thể Sumatra và Malaysia đều đủ gần về mặt di truyền đến nỗi việc lai giống sẽ không có vấn đề gì. Mặt khác, tê giác Borneo lại khác biệt đủ để các nhà di truyền học bảo tồn khuyên không nên lai chéo dòng này với các quần thể khác. Các nhà di truyền học bảo tồn gần đây đã bắt đầu nghiên cứu tính đa dạng của nhóm gen trong các quần thể này bằng cách xác định các locus vi vệ tinh. Kết quả thử nghiệm ban đầu cho thấy mức độ biến đổi trong quần thể tê giác Sumatra tương đương với những cá thể trong quần thể tê giác châu Phi ít nguy cấp hơn, nhưng sự đa dạng di truyền của tê giác Sumatra là một lĩnh vực còn đang được tiếp tục nghiên cứu.[25]

Mặc dù tê giác đã bị tuyệt chủng ở Kalimantan kể từ những năm 1990 nhưng vào tháng 3 năm 2013, Quỹ Động vật hoang dã Thế giới (WWF) đã thông báo rằng nhóm nghiên cứu khi theo dõi hoạt động của đười ươi ở West Kutai Regency, Đông Kalimantan đã phát hiện thấy một số dấu vết chân tê giác tươi, hố bùn, dấu vết của những cây tê giác cọ xát, dấu vết của sừng tê giác trên các bức tường của hố bùn và những vết cắn của tê giác trên cành cây nhỏ. Nhóm nghiên cứu cũng xác định rằng tê giác đã ăn hơn 30 loài thực vật.[26] Vào ngày 2 tháng 10 năm 2013, Quỹ Động vật hoang dã Thế giới đã phát hành hình ảnh video được thực hiện với bẫy camera cho thấy tê giác Sumatra ở Kutai Barat, Kalimantan. Các chuyên gia cho rằng các video cho thấy hai cá thể khác nhau, nhưng không chắc chắn lắm. Bộ trưởng Lâm nghiệp Indonesia Zulkifli Hasan gọi bằng chứng video này là "rất quan trọng" và đề cập đến "mục tiêu tăng trưởng số lượng tê giác của Indonesia là ba phần trăm mỗi năm".[7][27] Vào ngày 22 tháng 3 năm 2016, WWF đã thông báo rằng đã tìm thấy một con tê giác Sumatra còn sống ở Kalimantan; đó là lần tiếp xúc đầu tiên trong hơn 40 năm. Con tê giác cái này đã được chuyển đến một khu bảo tồn gần đó.[28]