Południowa
i zachodnia Europa bez Wysp Brytyjskich, także północna Afryka i Azja Mniejsza.
W Polsce notowany w różnych rejonach głównie na południowym wschodzie kraju.
Południowa
i zachodnia Europa bez Wysp Brytyjskich, także północna Afryka i Azja Mniejsza.
W Polsce notowany w różnych rejonach głównie na południowym wschodzie kraju.
Stwierdzony w parkach narodowych: 
Na jedno stanowisko przypada zwykle od kilkudziesięciu do kilkuset osobników. Jeśli przyjąć, że w Polsce gatunek ten występuje na kilkunastu lub kilkudziesięciu stanowiskach, to całą krajową populację można szacować na 1000-10000 osobników.
Żyje w drzewostanach dębowych; rozwój przechodzi pod korą i w drewnie dębów rosnących w parkach, wzdłuż dróg oraz stojących samotnie lub w niewielkich skupiskach. Występuje też w prześwietlonych dąbrowach i na obrzeżach lasów łęgowych i grądowych. Z reguły opada stare, lecz żywe drzewa, zwłaszcza odsłonięte po wycięciu drzew w otoczeniu, mechanicznie uszkodzone lub opanowane przez grzyby. Samica składa ok. 100 jaj. Pojaw chrząszczy w warunkach klimatycznych Polski następuje od ostatniej dekady maja do pierwszej dekady września, szczyt rójki przypada najczęściej w czerwcu. Rojenie się koziorogów dęboszy przypada na godziny wieczorne i nocne, ale niekiedy owady roją się także w dzień. Rozwój kozioroga trwa 3-4 lata. Populację redukują zwłaszcza ptaki, mrówki, drapieżne chrząszcze i pasożytnicze błonkówki.
W ostatnich kilkudziesięciu latach obserwuje się stopniowy zanik stanowisk kozioroga dębosza, co związane jest z ubywaniem starych dębowych drzewostanów i pojedynczych dębów. Na te negatywne zmiany wpłynęła znacząco intensywna gospodarka leśna, podpalanie i kaleczenie wiekowych drzew, a także kolekcjonerstwo (zbiory imagines) i handel okazami dojrzałymi. Podlega ochronnie gatunkowej (Dz. U. nr 13 z 1995, poz. 61), korzysta też z ochrony rezerwatowej. Niektóre stare dęby opanowane przez tego chrząszcza chronione są w formie pomników przyrody. Umieszczony na światowej Czerwonej liście IUCN 1996 (kat. VU) oraz w "Polskiej czerwonej księdze zwierząt" 1992 w kat. narażone (V). Objęty Konwencją Berneńską (Appendix II) i Dyrektywą Siedliskową UE (Annexes II/IV).