De soort komt voor in Utah, Nevada en het oosten van Californië. In Californië is hij beperkt tot de White Mountains, de Inyo Mountains en de Panamint Range, in de graafschappen Mono en Inyo. In Nevada komt hij voor in de meeste hogere regionen van de Basin and Range, van de Spring Mountains bij Las Vegas noordwaarts tot de Ruby Mountains, en in Utah, noordoostwaarts tot South Tent in de Wasatch Range. Wegens de ontoegankelijkheid van veel van de plaatsen waar deze soort voorkomt, is de informatie over de plaats en de abundantie ervan onvolledig, en dus noodzakelijk. Environmental niche modelling is gebruikt om de verspreiding van de Great Basin Bristlecone Pine beter in kaart te brengen met behulp van topografische en spectrale variabelen berekend met behulp van een geografisch informatie systeem (GIS).
De boom groeit in grote open opstanden, in tegenstelling tot de verwante foxtail pine, die soms dichte bossen vormen. Pinus longaeva bomen vormen over het algemeen geen gesloten bladerdaken, die meestal slechts 15-50% bedekken. Pinus longaeva deelt habitats met een aantal andere dennensoorten, waaronder de ponderosa den, de witte den en, met name, de grove den, een vergelijkbare langlevende soort op grote hoogte. De boom is een “krachtige” primaire successiesoort, die snel groeit op nieuwe open grond. Het is echter een “slechte concurrent” op goede bodems, en de soort doet het het best in ruw terrein. Pinus longaeva is vaak de dominante soort op dolomietgronden op grote hoogte, waar maar weinig planten kunnen groeien.
Bristlecone dennen zijn beschermd in een aantal gebieden die eigendom zijn van de federale overheid van de Verenigde Staten, zoals het Ancient Bristlecone Pine Forest in de White Mountains van Californië en het Great Basin National Park in Nevada. In deze gebieden is het kappen of verzamelen van hout verboden.
Clark’s notenkrakers plukken P. longaeva zaden uit de openstaande kegels. De notenkrakers gebruiken de zaden als voedselbron en slaan er veel op voor later gebruik in de grond, en sommige van deze opgeslagen zaden worden niet gebruikt en kunnen uitgroeien tot nieuwe planten.
Een geïntroduceerde schimmelziekte, bekend als witte den blaarroest (Cronartium ribicola), zou sommige individuen aantasten. De soort werd in 1998 op de Rode Lijst van de IUCN geplaatst en als “Kwetsbaar”, oftewel bedreigd, genoteerd. In 2011 bleek uit een populatieonderzoek echter dat de populatie van Pinus longaeva stabiel was, zonder bekende subpopulaties die in omvang afnamen. Witte den blaarroest bleek een verwaarloosbaar effect te hebben op de populatie. Als gevolg daarvan werd de soort overgebracht naar “Minst Zorgwekkend”.
Ecologie bij brand
De boom is uiterst kwetsbaar voor brand, en wordt zelfs beschadigd door brandwonden van geringe intensiteit. De harsachtige schors kan snel ontvlammen en een kroonbrand zal de boom vrijwel zeker doden. Populaties van Pinus longaeva staan echter bekend als zeer veerkrachtig, en als een primaire successiesoort wordt aangenomen dat populaties van de boom zich na een brand snel weer zouden herstellen. Dit gezegd zijnde, zijn grootschalige branden uiterst ongewoon waar de soort groeit, en vormen zij geen belangrijke factor voor de levensvatbaarheid van de soort op lange termijn. Historisch hebben Pinus longaeva opstanden te maken gehad met weinig tot zeer hevige branden, en de structuur van de brandstoffen veranderde aanzienlijk naargelang de hoogtegradiënten. In laaggelegen, gemengde opstanden zijn de brandstoffen vaak zwaar en in de nabijheid van antropogene ontstekingsbronnen. Op grote hoogte, dichtbij de boomgrens, groeit de Pinus longaeva echter op kalkstenen uitlopers die weinig of geen brandstoffen aan de oppervlakte leveren om een natuurbrand te doen ontstaan. Warmere temperaturen zullen echter waarschijnlijk de duur van het brandseizoen verlengen, waardoor de frequentie van branden in Pinus longaeva-systemen op lage en middelhoge hoogte zou kunnen toenemen, waar de opstanden doorgaans dichter zijn en de oppervlaktebrandstof het grootst is. Hoewel zeldzaam, kunnen wilde branden zoals de Carpenter 1 brand in het zuiden van Nevada (juli 2013) en de Phillips Fire in Great Basin National Park, (september 2000) die begon in lager gelegen brandstoftypen en zich door de boomkronen bewoog met behulp van extreem vuurweer, waarschijnlijker worden.