Do uprawy w krajach Europy Środkowej trafiła do połowy XIX wieku (w Rosji uprawiana już od końca XVIII wieku), po czym w drugiej połowie XIX wieku zaczęła być notowana jako gatunek dziczejący. Współcześnie występuje jako gatunek zdziczały na rozległych obszarach Europy, od południowej części Półwyspu Skandynawskiego do północnej Apenińskiego. Dalej na północy występuje na rozproszonych stanowiskach, koncentrujących się w pobliżu terenów zabudowanych. W krajach Europy środkowej jest szeroko rozpowszechniony. Pierwsze przypadki występowania nawłoci kanadyjskiej w Polsce odnotowano w 1872 roku. Współcześnie jest rozpowszechniony w całym kraju, przy czym bardzo pospolicie występuje w zachodniej połowie, natomiast lokalnie na północnym Mazowszu, w województwie podlaskim i w Karpatach przynajmniej do końca XX wieku miał tylko rozproszone stanowiska.