Os pica-paus vivem em todos os lugares do mundo, exceto Austrália, Antártica, Madagascar, Nova Zelândia e Círculo Polar Ártico. Mais de 50 espécies de pica-paus existem nos Estados Unidos, México e Canadá. A extensão latitudinal do pica-pau se estende desde o curso inferior do Chile, na América do Sul, até o norte do Canadá.
As condições que geralmente criam bons habitats para o pica-pau são árvores e arbustos, mas os pica-paus também conseguem sobreviver em áreas abertas e rochosas e desertos áridos. Os pica-paus são comumente encontrados em florestas e áreas densamente arborizadas, mas também podem existir em áreas suburbanas se houver um número suficiente de árvores mortas ou caídas ao redor. Nos desertos do sudoeste dos Estados Unidos e no México, os pica-paus costumam bicar suas casas e transformá-los em cactos saguaro gigantes.
Os pica-paus são capazes de florescer em uma ampla variedade de habitats por causa de sua habilidade de construir suas casas no alto das árvores mais seguras. Os pica-paus são capazes de bicar a uma velocidade de até vinte vezes por segundo. Essa ação semelhante a uma britadeira de bater seus bicos na madeira de uma árvore não fere os pica-paus porque seus crânios são reforçados e projetados para distribuir a força do impacto, e seus cérebros são bem acolchoados e protegidos.