Zamieszkuje w południowej i środkowej Europie, północnej Afryce i południowej Azji w pasie od Dekanu po Archipelag Malajski, na wschód po Sachalin i Japonię. Nie odbywa regularnych wędrówek, pojedyncze osobniki zimują nad niezamarzającymi zbiornikami, pozostałe przelatują do południowej części areału lęgowego. Występuje 7 podgatunków. Zimorodek jest ptakiem wędrującym jesienią z obszarów z kontynentalną zimą (północno-wschodnia Europa) do terenów z zimą łagodną, gdzie zbiorniki nie zamarzają.

W Polsce to nieliczny (niegdyś liczny) ptak lęgowy, spotyka się go na całym niżowym obszarze kraju.Zimorodek ma krępą sylwetkę i krótki ogon. Brak wyraźnego dymorfizmu płciowego. Dorosłą samicę można odróżnić od samca po czerwonawej żuchwie (u samca cały dziób jest czarny). Głowa i grzbiet niebieskie z zielonym, metalicznym połyskiem, środek grzbietu i sterówki błękitne, policzki rudawobrązowe, a szyja biała. Lotki ciemne, zewnętrzne chorągiewki niebieskozielone. Spód ciała cynamonowy. Dziób szary, mocny i długi, nogi czerwone. Sylwetka jest nieproporcjonalna – sama głowa i dziób są prawie równe długości tułowia. Jest nieco większy od wróbla. Jego lot jest szybki i prostolinijny, często wykonuje go nisko nad wodą.