C'est une espèce des régions tempérées d'Europe, souvent planté comme arbre d'alignement. En Gaule, le tilleul était l'arbre traditionnel du centre du village. En Allemagne cet arbre est plus populaire que les chênes.
Il se distingue de Tilia cordata par la présence d'une pubescence blanchâtre sur la face inférieure des feuilles, à l'aisselle et le long des nervures.
Le bois est apprécié pour la sculpture.Les feuilles sont émollientes. Les fleurs en infusion légère sont sédatives, mais en infusion trop longue et forte elles peuvent provoquer des insomnies. L'aubier est cholérétique, diurétique et antispasmodique.