大多数巴山榧树种群垂直分布于海拔1000-1800米。中国陕西旬阳双河红岩沟、河南商城黄柏山、湖北英山桃花冲林场、湖南石门壶瓶山等种群分布下限低于1000米，川西亚高山地区的宝兴永富扑鸡沟种群分布上限可达2700米。

巴山榧树喜温凉湿润的气候条件，不喜光照，以灌木或小乔木形态分布于林下。自然植被主要为针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林，主要植被由乔木、灌丛及草本构成，层次分化较为明显。巴山榧树分布区域狭窄，生长在山坡林下阴湿处、沟谷溪边及悬崖峭壁岩缝中；坡向多为阴坡；坡度在15°-80°；植被类型有针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、灌丛。南川金佛山和桐梓柏枝山巴山榧树群落主要伴生种有：三尖杉、汉防己、扬子铁线莲、小檗、猴樟、香叶树、黑壳楠、宜昌润楠、山桃、栒子、悬钩子、山合欢(、八角枫、盐肤木、漆树、花椒、楤木、异叶梁王茶、荚蒾、忍冬、白苞蒿、三脉紫菀、苔草、金佛山方竹、芒、菝葜等。