Alap-alap kawah menyukai habitat terbuka seperti padang penggembalaan, tundra, dan padang rumput, dan bersarang di tebing-tebing dan celah-celahnya. Belakangan ini burung ini mulai menghuni kota, karena gedung-gedung tinggi cocok untuk bersarang dan di sana banyak terdapat merpati sebagai mangsanya.
Alap-alap kawah terdapat di seluruh dunia kecuali di hutan hujan dan wilayah Arktik yang dingin dan kering, dan merupakan salah satu vertebrata darat yang paling luas persebarannya di dunia. Populasinya yang paling utara berbiak di tundra Alaska (Amerika Serikat) dan Kanada, lalu bermigrasi ke Argentina bagian tengah dan Chili, sedangkan sebagian besar populasi di bagian selatan kawasan Palearktik dan di pulau-pulau menetap dan tidak bermigrasi.
Alap-alap kawah digolongkan sebagai spesies asli di enam wilayah biogeografi: Nearktik, Palearktik, Oriental, Etiopia (Afrotropis), Neotropis, dan Australia. Migrasi jarak jauhnya antara wilayah berbiak dan wilayah musim dingin sering menyusuri pantai laut, tepian danau yang panjang, pulau penghalang, dan pegunungan, atau melintasi laut; populasi paling utaranya berbiak di tundra Alaska dan Kanada dan bermigrasi ke Argentina tengah dan Chili.
Alap-alap kawah terdampak oleh posisinya di puncak rantai makanan: pestisida organoklorin (DDT dan dieldrin) menumpuk di jaringannya dan menipiskan cangkang telur sehingga mudah pecah. Jumlahnya merosot tajam pada pertengahan abad ke-20, dan semua pasangan berbiak di Amerika Serikat bagian timur menghilang. Kemudian populasinya pulih berkat pembiakan dalam penangkaran dan reintroduksi, disertai pembatasan penggunaan pestisida.