L'ensemble des espèces de lynx est situé dans l'hémisphère nord. Le Lynx roux et le Lynx du Canada vivent en Amérique du Nord7,9, le Lynx pardelle se trouve exclusivement sur de petites portions de la péninsule ibérique8 et le Lynx boréal possède la plus large distribution qui s'étend sur toute l'Europe et l'Asie6.

L'aire de répartition des lynx s'est réduite plus ou moins fortement selon les espèces, mais c'est en Europe que la réduction a été la plus importante. Le Lynx boréal était présent partout en Europe, sauf en Grande-Bretagne40 puis il a disparu de l’ouest de l’Europe et des Alpes avant l’ours et le loup, bien qu’il ait été persécuté moins intensivementNote 8,5. Les populations de lynx régressèrent partout en Europe, puis eurent tendance à s’accroître au milieu du xxe siècle, du fait de sa protection légale

Les lynx vivent préférentiellement dans les forêts boréales et mixtes à feuillage caduc ; le Lynx roux accepte un plus large panel d'habitats qui vont des aires semi-désertiques aux marécages humides de Floride bien qu'il préfère les forêts, mais contrairement aux autres espèces de lynx, il n’en dépend pas exclusivement54. Le Lynx pardelle préfère les forêts de pins et la garrigue8.

Des hybridations en captivité avec l’Ocelot, le Caracal et le Serval ont été signalées50. Une légende, probablement colportée par la créatrice de la race dans les années 1980 aux États-Unis, veut également que le pixie-bob soit une race de chat issue du croisement naturel entre un Lynx roux et un chat domestique51. C'est également le cas pour le bobtail américain52 et le lynx domestique53 ; bien que des observations d'accouplement entre le chat domestique et un lynx aient été rapportées, aucun test génétique n'a jamais confirmé ce genre d'hybridation

L’hybridation naturelle entre le Lynx roux et le Lynx du Canada existe47 : aux États-Unis, on appelle le résultat d’un tel croisement un « Blynx » ou un « Lynxcat », contraction du terme « Bobcat » désignant le Lynx roux et « Lynx » désignant le Lynx du Canada. En 2004, des études génétiques menées sur ces deux espèces ont confirmé que trois spécimens sauvages du Minnesota à l’origine ambiguë étaient issus de l’hybridation. L’ensemble des hybrides étudiés avait un Lynx du Canada pour mère48. Les signalements d’hybrides sauvages sont, pour l’instant, confinés au sud de l’aire de répartition du Lynx du Canada. Ces hybrides naturels partagent les caractéristiques morphologiques des deux espèces dont ils sont issus49.

Le genre Lynx est subdivisé en quatre espèces distinctes : le Lynx du Canada (Lynx canadensis), le Lynx boréal (Lynx lynx), le Lynx pardelle (Lynx pardinus) et le Lynx roux (Lynx rufus). La validité des sous-espèces est fortement débattue, notamment celle du Lynx roux : il n'existe pas moins de douze sous-espèces45 divisées selon des critères géographiques et morphologiques (taille et couleur)46. Selon Mammal Species of the World, le Lynx du Canada n'admet que trois sous-espèces, le Lynx boréal cinq et le Lynx pardelle aucune44. Pour le Lynx boréal, il est possible que le Lynx de Sardaigne (Lynx lynx sardiniae) ne soit en fait qu'une sous-espèce de Chat sauvage (Felis silvestris)37.

Le Lynx d'Eurasie Lynx lynx est plus éloigné de Lynx issiodorensis que le Lynx pardelle. La dentition de cette espèce est différente de celle des autres lynx et il est également plus grand que les autres espèces de lynx41 ; une hypothèse proposée est que le Lynx boréal, originaire d'Asie, aurait repoussé le Lynx pardelle sur la péninsule espagnole37. Le Lynx du Canada et le Lynx boréal sont en fait issus du même ancêtre commun asiatique35. Bien après la première colonisation ayant abouti au Lynx roux, une forme de Lynx d'Issoire a effectué une nouvelle colonisation des Amériques depuis l’Asie qui serait à l’origine du Lynx du Canada moderne (Lynx canadensis)