Встречается во всех крупных реках Сибири от Оби до Колымы. Западная граница распространения — западное побережье Ямала. В реке Обь муксун, как и другие речные сиговые, совершает протяженные миграции. До половозрелости муксун держится в Обской губе и дельте Оби. Созревающие рыбы весной поднимаются на нагул в пойму нижней Оби.
В пределах Ханты-Мансийского округа муксун появляется в массовом количестве в конце лета — это нерестовые косяки. Лишь в отдельные годы до поселка Березово доходит молодняк.
Нерестится муксун на средней Оби в районе устья Томи, пройдя путь около 2 тыс. км.
После нереста муксун зимует в районах нерестилищ и уходит в Обскую губу следующей весной, часть особей задерживается на средней Оби на всё лето. Таким образом, в пределах Ханты-Мансийского автономного округа встречается (за редким исключением) только ходовой муксун.
Возраст производителей не превышает пятнадцати лет, средний возраст — девять-десять лет. Нерестовое стадо включает рыб семи-девяти поколений. Муксун редко участвует в повторном нересте, так как практически полностью вылавливается.
