分布于中国大、小兴安岭海拔300-1200米地带。在各种不同环境（如山麓、沼泽、泥炭沼泽、草甸、湿润而土壤富腐殖质的阴坡及千燥的阳坡、湿润的河谷及山顶等）均能生长，常组成大面积的单纯林，或与白桦、黑桦、丛桦、山杨、樟子松、红皮云杉、鱼鳞云杉等针阔叶树组成以落叶松为主的混交林。苏联远东地区也有分布。模式标本采自苏联西伯利亚。
乔木，高达35米，胸径60-90厘米；幼树树皮深褐色，裂成鳞片状块片，老树树皮灰色、暗灰色或灰褐色，纵裂成鳞片状剥离，剥落后内皮呈紫红色；枝斜展或近平展，树冠卵状圆锥形；一年生长枝较细，淡黄褐色或淡褐黄色，直径约1毫米，无毛或有散生长毛或短毛，或被或疏或密的短毛，基部常有长毛，二、三年生枝褐色、灰褐色或灰色；短枝直径2-3毫米，顶端叶枕之间有黄白色长柔毛；冬芽近圆球形，芽鳞暗褐色，边缘具睫毛，基部芽鳞的先端具长尖头。叶倒披针状条形，长1.5-3厘米，宽0.7-1毫米，先端尖或钝尖，上面中脉不隆起，有时两侧各有1-2条气孔线，下面沿中脉两侧各有2-3条气孔线。
球果幼时紫红色，成熟前卵圆形或椭圆形，成熟时上部的种鳞张开，黄褐色、褐色或紫褐色，长1.2-3厘米，径1-2厘米，种鳞约14-30枚；中部种鳞五角状卵形，长1-1.5厘米，宽0.8-1.2厘米，先端截形、圆截形或微凹，鳞背无毛，有光泽；苞鳞较短，长为种鳞的1/3-1/2，近三角状长卵形或卵状披针形，先端具中肋延长的急尖头；种子斜卵圆形，灰白色，具淡褐色斑纹，长3-4毫米，径2-3毫米，连翅长约1厘米，种翅中下部宽，上部斜三角形，先端钝圆；子叶4-7枚，针形，长约1.6厘米；初生叶窄条形，长1.2-1.6厘米，上面中脉平，下面中脉隆起，先端钝或微尖。花期5-6月，球果9月成熟。
喜光性强，对水份要求较高，而以生于土层深厚、肥润、排水良好的北向缓坡及丘陵地带生长旺盛。
落叶松最适宜在湿润、排水、通气良好，土壤深厚而肥沃的土壤条件下生长最好，在干旱瘠薄的山地阳坡或在常年积水的水湿地或低洼地也能生长，但生育不良。落叶松耐低温寒冷，一般在最低温度达—50℃的条件下也能正常生长。
4月至第二年7月幼苗出齐后，要进行必要遮阴，透光度保持60%左右，进入雨季撤除。6月中下旬和7月上中旬分别间苗2次，最后一次每米播种行留苗100株左右。出苗前始终保持床面湿润，用喷壶每天喷水2至3次，出苗后可适当减少喷水次数，但不可床面过干。出苗后15至20天，每亩追硫铵5公斤，以后每隔半个月左右连续追肥3至4次，每亩每次追肥量逐渐增加至10公斤左右。7月停止追氮肥，可适量追施磷钾肥。
出圃第二年春季土壤解冻出圃移栽。起苗前3至5天浇水一次，使土壤湿润疏松，起苗时不易伤根。对主根适当修剪，注意起苗时不要伤顶芽。
9月人工上树采摘果枝，将球果露天摊晒、敲打、筛选，然后干藏。
10月至第二年3月，短时间内播种可直接干藏，将筛选后的种子适当干燥，置于通风、干燥的室内，第二年春播种前一个月混沙催芽。
3月上中旬，选择海拔在300米以上的阴坡、半阴坡土质肥沃、排水良好的砂壤土，翻深整平，做1米宽左右的高床或高垄，每亩施厩肥3000公斤，严格进行土壤消毒。
3月下旬，种子催芽后可直接播种。否则，要用40℃左右温水浸种一二天，在温暖处混沙或锯末中进行催芽后再播种。开沟条播，灌足底水。每亩播种7至10公斤，用捣细的腐殖质或细沙覆盖，覆土不能超过0.5厘米，有条件时，最好再覆一层草保墒。
落叶松的木材重而坚实，抗压及抗弯曲的强度大，而且耐腐朽，木材工艺价值高，是电杆、枕木、桥梁、矿柱、车辆、建筑等优良用材。同时，由于落叶松树势高大挺拔，冠形美观，根系十分发达，抗烟能力强。所以，又是一个优良的园林绿化树种。
还可以制作落叶松阿拉伯半乳聚糖。落叶松阿拉伯半乳聚糖由落叶松属木材用水或稀碱液浸提加工而得，属低粘度高分散性树胶，主要用于医药、食品等。
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