Die Wasserfledermaus ist in ganz Europa verbreitet. In Thüringen zählt diese Art zu den mäßig häufig auftretenden Arten, welche überall in Thüringen anzutreffen sind. Die höchsten Populationsdichten in Thüringen sind in gewässerreichen Landschaften, wie der Goldenen Aue oder dem Plothener Teichgebiet, zu beobachten.

Die Quartiere liegen oft in Auwäldern, gewässernahen Gehölzen, oder Wald- und Siedlungsgebieten. Die Wochenstuben werden oft in Baumhöhlen und Fledermauskästen gebildet. An Gebäuden bilden sich die Wochenstuben oft in Gewölbespalten oder in Dehnungsfugen.

Sommerquartiere sind oft in Bäumen zu finden, es werden Stammanrisse, Fäulnishöhlen oder Baumhöhlen bevorzugt besiedelt. Die Nutzung der Quartiere zeichnet sich durch eine hohe Dynamik aus, da die Quartiere oft gewechselt werden.

Die Jagd erfolgt oft über Gewässern oder in ihrer Nähe. Vereinzelt jagen sie auch in Wäldern, Parks oder Streuobstwiesen. Es werden vegetationsfreie Stillwasserbereiche als Jagdgebiete bevorzugt, da über diesen die Beute am besten zu greifen ist.

Diese Art legt meist unter 100 km auf der Wanderung von Sommer- zu Winterquartier zurück. Höhlen, Stollen, Bunkeranlagen und Keller, Baumhöhlen und Felsspalten zählen zu den bevorzugten Überwinterungsplätzen.

Seit den 80er Jahren ist eine positive Populationsentwicklung der Wasserfledermaus zu beobachten, welche sich seit den 2000ern aber in eine moderate Abnahme entwickelt.