分布于阿尔巴尼亚、奥地利、孟加拉国、白俄罗斯、比利时、不丹、波斯尼亚和黑塞哥维那、保加利亚、柬埔寨、中国、克罗地亚、捷克共和国、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、印度、印度尼西亚、意大利、日本、哈萨克斯坦、韩国、朝鲜民主主义人民共和国、中华人民共和国、老挝人民民主共和国、拉脱维亚、列支敦士登、立陶宛、卢森堡、马其顿共和国、马来西亚、摩尔多瓦、蒙古、黑山共和国、缅甸、尼泊尔、荷兰、挪威、巴基斯坦、波兰、罗马尼亚、俄罗斯联邦、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、泰国、土耳其、乌克兰、越南。

灰头绿啄木鸟的雄鸟额基灰色杂有黑色，额、头顶朱红色，头顶后部、枕和后颈灰色或暗灰色、杂以黑色羽干纹，眼先黑色，眉纹灰白色，耳羽、颈侧灰色，颧纹黑色宽而明显。背和翅上覆羽橄榄绿色，腰及尾上覆羽绿黄色。中央尾羽橄榄褐色，两翈具灰白色半圆形斑，端部黑色，羽轴辉亮黑色，外侧尾羽黑褐色具暗色横斑。初级飞羽黑色，外翈具白色方形横斑，内翈基部亦具白色横斑，次级飞羽外翈沾橄榄黄色，白斑不明显。下体颏、喉和前颈灰白色，胸、腹和两胁灰绿色，尾下覆羽亦为灰绿色，羽端草绿色。 雌鸟额至头顶暗灰色，具黑色羽干纹和端斑，其余同雄鸟。 雄性幼鸟嘴基灰褐色，额红色，呈近圆形斑并具橙黄色羽缘。头顶暗灰绿色具淡黑色羽轴点斑，头侧至后颈暗灰色，两胁、下腹至尾下覆羽灰白色并杂以淡黑色斑点和横斑。其余同成鸟。 虹膜红色，嘴灰黑色，脚和趾灰绿色或褐绿色。

主要以蚂蚁、小蠹虫、天牛幼虫、鳞翅目、鞘翅目、膜翅目等昆虫为食。觅食时常由树干基部螺旋上攀，当到达树权时又飞到另一棵树的基部再往上搜寻，能把树皮下或蛀食到树干木质部里的害虫用长舌粘钩出来。偶尔也吃植物果实和种子，如山葡萄、红松子、黄波萝球果和草子。 常单独或成对活动，很少成群。飞行迅速，成波浪式前进。常在树干的中下部取食，也常在地面取食，尤其是地上倒木和蚁琢上活动较多。平时很少鸣叫，叫声单纯，仅发出单音节，“ga-ga-”声。但繁殖期间鸣叫却甚频繁而洪亮，声调亦较长而多变，其声似“gao-gao-gao-”。