La Mésange charbonnière (Parus major) est originaire de la région paléarctique. Sa distribution géographique inclut l'Europe, le Moyen-Orient, l'Asie centrale et certaines parties de l'Afrique du Nord. Plus précisément, l'espèce est répandue à travers l'Europe continentale, s'étendant jusqu'en Scandinavie, en Russie, dans le Caucase, dans la partie nord de la péninsule Arabique et en Asie centrale, atteignant jusqu'à la rivière Amour et la région de Khabarovsk.

La Mésange charbonnière habite généralement les bois et les forêts, mais elle est très adaptable et peut également être trouvée dans les jardins, les parcs et les zones urbaines. Elle préfère les forêts décidues ou mixtes avec un couvert dense, mais elle peut également prospérer dans les forêts de conifères. Le climat dans ces régions varie de tempéré en Europe à des conditions plus arides dans certaines parties du Moyen-Orient et de l'Asie centrale.

En tant qu'oiseau omnivore, la Mésange charbonnière occupe une niche écologique polyvalente. Elle se nourrit d'un régime diversifié allant des insectes et araignées aux graines et fruits, particulièrement durant les mois d'hiver. Elle est connue pour son adaptabilité à diverses conditions environnementales, ce qui lui permet de prospérer tant dans les milieux ruraux qu'urbains. Cette adaptabilité est démontrée par les variations de couleur de plumage et de taille parmi les différentes populations régionales, ce qui peut refléter des adaptations aux conditions environnementales locales.