Vaahtera kasvaa Euroopan lauhkeassa vyöhykkeessä, Välimeren maiden vuoristossa ja havumetsä-vyöhykkeen eteläosissa. Suomen luontaiset esiintymät ovat pääosin Lounais-Suomen tammivyöhykkeellä, sen Suomen levinneisyyden pohjoisrajana pidetään Pori–Tampere–Kuopio–Joensuu -linjaa.
Metsävaahtera on rehevimpien lehtojen laji. Vaahterametsiköt on meiltä hävitetty pellonraivauksessa; jäljellä oh yleensä vain puuryhmiä. Metsävaahtera kasvaa usein yhdessä tammen, lehmuksen, saarnen ja pähkinäpensaan kanssa. Vain Lounais-Suomen saaristossa se muodostaa pieniä puhtaita metsiköitä. Se leviää helposti pihapuista lähimetsiin, joten viljelykarkulaisten ja luontaisten esiintymien erottaminen voi joskus olla vaikeaa.