Современные моржи населяют все арктические моря. В пределах общего ареала выделяют районы обитания разных подвидов, популяций, отдельных стад или группировок. Точных границ между такими районами нет, поскольку новые данные показывают способность отдельных моржей мигрировать на значительные расстояния.

В российской Арктике обитают и атлантический, и тихоокеанский моржи, а также изолированная лаптевская популяция. Лаптевский морж, в отличие от тихоокеанских собратьев, ведет оседлый образ жизни и зимует в районе Великой Сибирской полыньи.

Он относительно немногочисленный, около 5–10 тыс. животных. Это наименее изученная популяция моржей, она эндемична для российской Арктики и занесена в Красную книгу России.

Атлантический морж распространен в России от острова Виктория и Земли Франца-Иосифа на севере Баренцева моря до побережья Печорского моря, островов Вайгач и Колгуев (на юге), до Северной Земли (на востоке). В последнее десятилетие моржей стали замечать в Горле Белого моря.

Моржи Земли Франца-Иосифа и Шпицбергена образуют единое стадо. Перемещения животных между архипелагами ученые проследили с помощью спутниковых передатчиков, что помогло найти также зимовки этого стада моржей: между Шпицбергеном и Землей Франца-Иосифа, в районе с тяжелыми льдами в нескольких сотнях километров от чистой воды. В зимние морозы, среди сплошных льдов, они практически не питаются, но размножаются.

В период глубокой депрессии численности из-за чрезмерного промысла на Шпицбергене встречались только самцы, а самки с молодняком оставались в районе Земли Франца-Иосифа. Здесь, под защитой более тяжелых, чем на Шпицбергене, льдов, популяция моржей смогла выжить в эпоху безжалостного промысла.

В XXI в. стадо моржей на Земле Франца-Иосифа смогло восстановить не только свою допромысловую численность (более 10 тыс. особей), но и численность группировки Шпицбергена, куда в 2006 г. вернулись и самки.

Моржи Печорского моря (юго-восток Баренцева моря) образуют самостоятельное стадо и проводят круглый год в этом мелководном районе. Но некоторые особи предпринимают продолжительные путешествия. По спутниковым данным наблюдали моржей, отправившихся как на самый север Новой Земли, так и через все Карское море к Северной Земле.

Общая численность атлантических моржей в России и на Шпицбергене может составлять около 20 тыс. особей; еще 30 тыс. обитает в Гренландии и Канаде.

Тихоокеанских моржей примерно в 4 раза больше, около 200 тыс., причем около половины может скопиться на крупном лежбище. Этот подвид населяет Чукотское и Берингово моря, от островов Врангеля и Геральд на севере до основания Камчатского полуострова и Алеутской гряды на юге.

Ископаемые кости моржей находят не только южнее современного ареала, но и вдали от современных морских берегов. Моржи обитали там, когда уровень океана был выше и арктические моря заполняли значительные пространства современных низменностей, как, например, в бассейне реки Печоры.