Harmaasiepon levinneisyysalue kattaa Euroopan ja laajalti Aasiaa. Suomessa lajia tavataan yleisenä ja runsaslukuisena koko maassa. Harmaasieppoja pesii monenlaisissa ympäristöissä: pihoissa, puutarhoissa, puistoissa sekä monenlaisissa metsissä, kunhan ne ovat riittävän avoimia tai sisältävät valoisia aukkopaikkoja. Lajin löytää myös mm. hakkuiden, peltojen ja soiden reunamilta sekä rannoilta.

Lintulaskenta-aineistojen perusteella maamme harmaasieppokanta on pysynyt melko vakaana tai hivenen kasvanut viimeisen 35 vuoden jaksolla. Ruotsissa taasen kanta on saman ajanjakson aikana taantunut lähes 50 %. Myös Isossa-Britanniassa harmaasieppo on vähentynyt, jo 1960-luvulta alkaen, ja taantuman syiksi on epäilty kuolleisuuden kasvua trooppisen Afrikan talvehtimisalueilla ja muuttomatkan aikana (mm. Saharan laajenemisesta johtuen). Meillä harmaasieppo on mitä ilmeisimmin hyötynyt metsäympäristöjen muuttumisesta aukkoisemmiksi, etenkin Pohjois-Suomessa, jossa laji runsastui 1940- ja 1950-luvuilta 1970- ja 1980-luvuille. 1990-luvun lopulla pesimäkannan koon arvioitiin vaihtelevan 1,4–1,8 miljoonan parin välillä, ja samassa suuruusluokassa ollaan nykyäänkin.

Harmaasiepon levinneisyys Suomessa ei ole merkittävästi muuttunut viimeisten vuosikymmenten aikana. Laji asuttaa noin 90 % maamme atlasruuduista etelän saaristoalueilta pohjoisimpaan Lappiin.

Vertailu 1. ja 2 atlaksen yhdistettyihin tuloksiin Vertailutyökalu