Europa, Sibirien, Nordamerika. I Sverige hela landet. I Sörmland tämligen sällsynt – (8%). Ögonpyrolan växer i friska–något fuktiga eller genomsilade örtrika granskogar på väldränerade jordar. Den är kalkgynnad och tycks vara knuten till äldre skogsbestånd eller extensivt brukade skogar med lång trädkontinuitet, men kan åtminstone i kalktrakter även kolonisera planterad granskog. Någon gång uppträder arten i skogsbryn och vägskärningar. Bestånden i Sörmland är i regel individfattiga. Ögonpyrolan har minskat starkt sedan 1800-talet då den angavs som tämligen allmän (Hofberg 1852). En orsak till minskningen är att skogsbetet upphört. Dränering av fuktskogar och försvinnande av äldre skogsbestånd är andra orsaker.