三氧化钛铁作为重要的工业原料，其矿场分布具有显著的地域性特征。中国四川攀枝花地区拥有全球最大规模的三氧化钛铁共生矿，这里的矿床以钒钛磁铁矿（TiO₂含量约10-12%）为主，矿石储量超过百亿吨。特别值得注意的是，攀枝花矿区的选矿工艺采用"弱磁选-强磁选-浮选"联合流程，能够高效提取三氧化物成分。
在南半球，澳大利亚西澳州的潘古纳矿床（Panguna deposit）同样是重要产地，其特点是伴生铜金矿（Cu含量0.4-0.6%）。而南非布什维尔德杂岩体（Bushveld Complex）则以独特的层状结构著称，这里的钛铁矿（FeTiO₃）经过氧化处理后可获得高纯度三氧化钛铁。俄罗斯科拉半岛的科夫多尔矿（Kovdor）采用湿法冶金技术，年产三氧化钛铁精矿可达30万吨。
北美地区主要分布在加拿大魁北克省的阿拉德湖（Lac Allard）矿区，该矿床钛铁矿储量约5000万吨（TiO₂品位45-48%）。值得注意的是，这些主要矿区普遍采用管道输送技术（输送距离最长达300km）来降低运输成本。随着深海采矿技术的发展，太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带（CCZ）的富钛结壳也成为未来潜在开发区域。
