На юге он доходит до Британских островов и Португалии, в Тихом океане до Корейского полуострова, севера Японии и Калифорнии. Толстоклювые кайры гнездятся в более северных широтах, в арктических водах. Самыми южными пределами её обитания являются-Исландия, Ньюфаундленд, Сахалин, Курильские острова и остров Кадьяк.