Vi khuẩn có thể sống hầu như ở khắp mọi nơi, bao gồm:

- Trong đất: nơi chúng giúp phân hủy chất hữu cơ.
- Trong nước: từ nước ngọt đến nước biển, thậm chí ở những nơi rất sâu dưới đáy đại dương.
- Trong không khí: vi khuẩn có thể bay lơ lửng trong bụi khí.
- Trên bề mặt cơ thể động vật, thực vật: như da, lông, rễ cây,...
- Bên trong cơ thể sinh vật: như trong ruột người (hệ vi sinh vật đường ruột).
- Trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt: như nước suối nóng, môi trường rất lạnh, rất mặn, rất axit hay rất kiềm (gọi là các vi khuẩn cực đoan - extremophiles).

Tóm lại: Vi khuẩn có thể tồn tại từ những môi trường bình thường đến những môi trường cực đoan mà ít sinh vật nào khác sống được.