Południowa
i środkowa Europa, północna Afryka, Azja od Izraela do Pakistanu. W Polsce notowany
jedynie na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej w jaskiniach koło Olsztyna, Krzeszowic,
Ojcowa i Krakowa. 
Południowa
i środkowa Europa, północna Afryka, Azja od Izraela do Pakistanu. W Polsce notowany
jedynie na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej w jaskiniach koło Olsztyna, Krzeszowic,
Ojcowa i Krakowa.
Stwierdzony w parkach narodowych: 
Prawdopodobnie rzędu kilkadziesiąt, najwyżej kilkaset osobników. W latach 70-80 odnotowano pewien spadek polskiej populacji oraz zanik niektórych stanowisk tego nocka, np. wygasło stanowisko w Jaskini Racławickiej, gdzie w latach 50. po raz pierwszy w Polsce wykryto ten gatunek, a kolonia liczyła ok. 30 osobników.
Zasiedla tereny skaliste, leśne półotwarte i typu parkowego, jest gatunkiem wyraźnie termofilnym. Latem tworzy skupiska w miejscach ciepłych i trudno dostępnych. Zimuje przeważnie w jaskiniach, sztolniach i piwnicach, gdzie temperatura utrzymuje się w granicach 6-9°C. Żywi się owadami, które łowi w locie. Kolonie rozrodcze składają się z samych samic, każda z nich na przełomie czerwca i lipca rodzi jedno młode. Do rozrodu zdolne są w wieku 2-ch lat.
Gatunek w Polsce bardzo nieliczny, niedawno odnotowano jego regres, który wiąże się przede wszystkim ze skażeniem środowiska i zubożeniem bazy pokarmowej nietoperzy. Ważne znaczenie ma też używanie toksycznych konserwantów drewna, zwłaszcza w budynkach, gdzie nocek orzęsiony zakłada kolonie letnie. Gatunek ten wymaga też specjalnych warunków do snu zimowego (ciepłe jaskinie), straty ponosi podczas niepokojenia zwierząt podczas hibernacji (wiąże się to z drastycznymi ubytkami rezerw energetycznych organizmu) oraz niszczenia schronień letnich (np. w zabytkowych budynkach) i zimowych (głównie jaskinie). Podlega ochronie gatunkowej (Dz. U. nr 13 z 1995 r., poz. 61), Konwencji Bońskiej (Appendix II) K. Berneńskiej (Appendix XII) oraz Dyrektywie Siedliskowej UE (Annexes II/IV), wpisany do "Polskiej czerwonej księgi zwierząt" (2001) jako kat. silnie zagrożona (EN) i na światową Czerwoną listę IUCN 1996 (kat. VU).