Гнездовой ареал пухляка в Европейской России охватывает все территории, где есть лесная растительность – от лесотундры до степных лесов. Нет его только в лесах Кавказа. Большая часть птиц обитает в зонах тайги и хвойно-широколиственных лесов. Как правило, пары взрослых птиц круглый год держатся на постоянных участках. При этом значительная часть молодых птиц из подзон северной и средней тайги откочевывают в южную половину лесной зоны, где формируется высокий осенний и зимний уровень численности. Послегнездовые кочевки продолжаются примерно с конца июля по середину декабря.
Основные биотопы пухляков – спелые хвойные и смешанные леса с участием ели, сосны, лиственницы. В таежной зоне держатся также в приречных ольшаниках и ивняках. Чистых березняков по вырубкам, широколиственных лесов из липы и дуба избегают. В лесной зоне зимой могут встречаться и в населенных пунктах, чаще – в небольших деревнях и поселках.
Пухляки хорошо приспособлены к зимним условиям таежной зоны. Корм они ищут в основном на скелетных и сухих ветвях деревьев, извлекая из укрытий зимующих беспозвоночных. Могут кормиться также семенами высокотравья. Охотно собирают семена ели в те периоды, когда шишки открываются – в сухую солнечную погоду осенью и ранней весной. Но из закрытых шишек извлекать семена не могут. Когда корма много, активно его запасают – прячут в трещины коры, под лишайником и мхом на ветвях и стволах. Важна для переживания морозных зимних условий также способность пухляков прятаться на ночь в укрытия – дупла, различные пустоты под снегом.
Зимой пухляк – одна из самых многочисленных птиц в лесах России, однако за последние 30–40 лет его численность существенно снизилась. Так, на постоянных модельных территориях, где ведется зимний мониторинг, плотность населения сократилась в 1,5–3 раза. В последнее десятилетие – 2010-2020 гг. на территории Европейской России зимовало около 17,5 млн. пухляков; в предыдущие два десятилетия — 1988–1999 и 2000–2010 гг. — значения зимней численности составили соответственно 35,4 и 26,1 млн. особей. Особенно сильно уменьшилось количество птиц в южной половине лесной зоны, где концентрируются кочующие птицы. По данным «Атласа гнездящихся птиц Европейской России», современную гнездовую численность пухляка можно оценить в 4–7,5 млн. пар; с начала 1980-х гг. она сократилась более чем в 2 раза.
По-видимому, основная причина снижения численности — массовые рубки таежных лесов, которые ведутся с середины ХХ века. Вследствие вырубки взрослые хвойные леса сменились молодыми и средневозрастными древостоями с преобладанием березы и осины, которые малопригодны для обитания большинства таежных птиц. Вероятно, негативную роль играют и изменения климата — в частности, нестабильность зимней погоды и участившиеся оттепели могут ухудшать условия зимовки.