Medicininė dėlė paplitusi Šiaurės Europoje, nuo Airijos vakaruose iki Uralo kalnų rytuose ir nuo Pietų Skandinavijos iki šalių besiribojančių su Viduržemio jūra. Lietuvoje saugoma, įrašyta į Raudonąją knygą. Tipiška natūrali jos buveinė yra eutrofinis ežeras ar kūdra su dumblingo dugno substratu, gausia litorine augmenija ir gerai įšylančiu vandeniu vasarą. Taip pat vandens telkinyje turėtų būti maisto, pvz. varliagyvių (varlių, rupūžių ir tritonų). 

Dažnai rašoma, kad medicininės dėlės minta beveik išimtinai žinduolių (galvijų, arklių, elnių, žmonių) krauju, tačiau jos taip pat sėkmingai siurbia žuvų, vandens paukščių, o ypač varliagyvių (tiek suaugusiųjų, tiek jų lervų) kraują. Buožgalviai bei tritonų jaunikliai yra ypač svarbūs medicininių dėlių jaunikliams, kurie negali prapjauti žinduolių odos pirmųjų maitinimųsi metu. Subrendusios medicininės dėlės iššliaužia iš vandens, kad padėtų kokonus drėgnoje vietoje ant kranto, virš vandens linijos. Kokonus deda liepos ir rugpjūčio mėnesiais. Nustatyta, kad optimaliomis sąlygomis gamtoje medicininė dėlė lytiškai subręsta mažiausiai per dvejus metus, tuo tarpu dėl maisto stygiaus lėtai augančios dėlės subręsta tik trečiaisiais ar ketvirtaisiais gyvenimo metais. Kol vandens temperatūra yra žema, medicininės dėlės yra neaktyvios ir tūno dumble arba po litoralėje panirusiais objektais (šakomis, akmenimis ir pan.). Šylant vandeniui, dėlės pradeda reaguoti į vandens virpesius, kuriuos sukelia potencialus grobis. Dėlės greitai plaukia link potencialios aukos, kurios judesiai vandens paviršiuje sukelia mažos amplitudės bangas. Medicininė dėlė yra vienas iš geriausiai žinomų Hirudinea šeimos atstovų dėl jos pritaikymo medicinoje. Medicininė dėlė buvo gausiai aptinkama laukinėje gamtoje ir renkama medicinos tikslais XVIII a. ir XIX a. pradžioje, tačiau nuo XIX a. vidurio daugelyje šalių jų populiacija gerokai sumažėjo.