Zamieszkuje strefę lasów iglastych północnej i środkowej Eurazji, od Europy Zachodniej i Wielkiej Brytanii po Wschodnią Syberię. Jego zasięg ograniczony jest występowaniem lasów, które od północy przechodzą w tundrę, a od południa w stepy. Cietrzew na swoim areale, głównie w Europie Zachodniej i Środkowej, przez ostatnie dekady powoli ustępuje, czemu sprzyja człowiek, którego działalność przetwarza jego naturalne biotopy w mniej dla niego odpowiednie. To ptak osiadły - nie odbywa wędrówek. W Polsce bardzo nieliczny ptak lęgowy na wschodzie i południu, jego liczebność szybko się zmniejsza. W 2003 roku szacowano łączną liczebność na ok. 2000–2500 osobników. Występuje wyspowo w północno-wschodnich lub wschodnich regionach kraju, również w Karpatach Zachodnich, Sudetach Zachodnich, na Kielecczyźnie oraz w Borach Dolnośląskich. Zostaje na zimę. Do 1 kwietnia 1995 r. był ptakiem łownym, poza okresem ochronnym. Wyraźny dymorfizm płciowy. Samiec czarny z granatowym, metalicznym połyskiem. Skrzydła ciemnobrązowe z dwiema białymi pręgami. Pokrywa podogonowa (czasem podłużnie nakrapiana czarnymi cętkami) i podskrzydłowa również biała. Sterówki są sierpowate i wygięte do zewnątrz. Nad okiem wyraźny czerwony fragment gołej skóry, tzw. róża, które na wiosnę (w okresie godowym) wyraźnie się powiększają. Ogon w kształcie liry, co odróżnia go od pokrewnych gatunków. Koguty mają czarny dziób i siwo-brązowe nogi, które są upierzone aż po palce. Podobnie jak głuszec, ma nawet na palce małe piórka - pomagają ptakom chodzenie zimą po śniegu. U młodszych samców grzbiet bez połysku z domieszką barwy brązowej. Samica cietrzewia (cieciorka) jest mniejsza. Wierzch brunatny z gęstym poprzecznym, rdzawym prążkowaniem. Spód i boki jaśniejsze, a prążkowanie staje się mniej regularne. Podogonie białe, ogon wcięty. Kury są mniejsze od kogutów. Młode są podobne do samicy. Samce przechodzące na upierzenie dorosłe w gwarze myśliwskiej określa się mianem "murzynów". W odróżnieniu od większej kury głuszcza, samica cietrzewia ma lekko rozwidlony ogon.