藍菌主要分布在含有機質較多的淡水中，部分生於海水中、潮濕和乾旱的土壤或岩石上、樹幹和樹葉上，溫泉中、冰雪上，甚至在鹽滷池、岩石縫中都可以發現藍菌；有些還可穿入鈣質岩石或介殼中（如穿鈣藻類）或土壤深層中（如土壤藍藻）；也有同真菌共生形成地衣，或生於植物體內形成內生植物，少數種類能生活於85℃以上的溫泉或終年積雪的極地。