Europa, Asien, Nordamerika. I Sverige främst i Svealand och N. Götaland. I Norrland längs kusten och i älvdalarna. I Sörmland tämligen sällsynt, spridd i hela landskapet – (5%). Kärrvialen växer i fuktig gräsmark, mest vid näringsrika sjöar och sötvattenpåverkade havsstränder, ibland i källkärr. I nutiden finns den vanligen på igenväxande högörtängar med älggräs, ängsruta och grenrör. Dessa har samtliga förr varit slåtterängar eller strandbeten. På ännu hävdade strandängar växer kärrvialen ofta i tuvig kort vegetation, ofta tillsammans med myskgräs, tuvstarr och strandviol. Kärrvialen var förr betydligt vanligare i landskapet och försvinner efterhand som de gamla strandängsmarkerna slutgiltigt växer igen.