Puukiipijän levinneisyysalue ulottuu Tyynenmeren rannoilta läpi Siperian Eurooppaan, jossa lajia tavataan laajalla alueella. Suomessa levinneisyys ulottuu yhtenäisenä maan eteläosista Etelä-Lappiin. Pohjoisempana laji on jo satunnaispesijä. Puukiipijä rakentaa pesänsä puun rungon ja osittain irtonaisena repsottavan kuoren väliin. Siksi on tärkeää, että reviirillä on jykeväkaarnaisia, iäkkäitä, puita. Laji viihtyy niin havu-, lehti- kuin sekametsissäkin. Puukiipijä on pääosin paikkalintu, mutta etenkin maan pohjois- ja itäosissa se on osittaismuuttaja.

Pienen linjalaskenta-aineiston perusteella puukiipijäkanta 2–3-kertaistui 1940- ja 1950-luvuilta 1970- ja 1980-luvuille. Talvilintulaskentojen perusteella tiedetään, että havaintomäärissä esiintyy huomattavia vuosienvälisiä vaihteluja, jotka liittyvät ainakin talven sääoloihin – ankarina pakkastalvina kuolleisuus on suurta. Yhdistetyn linja- ja pistelaskenta-aineiston perusteella puukiipijäkanta on lähes kaksinkertaistunut vuosien 1978 ja 2010 välillä. 1980-loppupuolella kannan koon arveltiin vaihtelevan n. 70 000 ja 150 000 parin välillä. Nykyinen kannanarvio on noin 200 000 paria.

Uusimmassa atlaksessa puukiipijästä saatiin pesintään viittaavia havaintoja noin 62 %:ssa kaikista atlasruuduista, kahden edellisen atlaksen yhdistetyssä aineistossa vastaava luku oli noin 45 %. Levinneisyyden muutos heijastanee kannan kasvua, mutta osittain luultavasti myös parantunutta ruutujen kartoitustehokkuutta. Puukiipijän pesimisvarmuusindeksit ovat parantuneet etenkin Keski-Suomesta Etelä-Lappiin ulottuvalla vyöhykkeellä, mikä voisi viitata levinneisyyden painopisteen siirtymistä kohti pohjoista.

Vertailu 1. ja 2 atlaksen yhdistettyihin tuloksiin Vertailutyökalu