Zarter grannenhafer ist nativ in einem breiten Bereich des eurasischen Kontinents zu finden, der von mediterranen Regionen bis zu den Steppen Zentralasiens reicht. Obwohl nicht weit verbreitet, hat sich Zarter grannenhafer in bestimmten Gebieten jenseits seines nativen Lebensraums etabliert. An diesen Orten wird es manchmal als eine Pflanze angesehen, die Auswirkungen auf Ökosysteme haben kann, da sie in Lebensräumen Wurzeln schlägt, in denen ihr Vorkommen bisher nicht verzeichnet wurde. Seine Fähigkeit, sich an verschiedene klimatische Bedingungen anzupassen, erklärt seine allmähliche Verbreitung, wobei bestimmte Regionen Zarter grannenhafer mittlerweile als eingebürgertes Mitglied der Flora betrachten.