Une distribution Linux (ou distro, distrib), appelée aussi distribution GNU/Linux pour faire référence aux bibliothèques et logiciels du projet GNU, est un ensemble cohérent de logiciels (la plupart étant des logiciels libres) assemblés autour du système d'exploitation Linux.
Il existe une très grande variété de distributions, ayant chacune des objectifs et une philosophie particulière. Les éléments sont : la convivialité (facilité de mise en œuvre), l'intégration (taille du parc de logiciels validés distribués), la notoriété (communauté informative pour résoudre les problèmes), l'environnement de bureau (Gnome, KDE, ...), le type de paquet utilisé pour distribuer un logiciel (principalement les deb et RPM) et le mainteneur de la distribution (généralement une entreprise ou une communauté). Le point commun est le noyau (kernel) et un certain nombre de commandes.
Les distributions rassemblent les composants d'un système dans un ensemble cohérent et stable dont l'installation, l'utilisation et la maintenance sont facilitées. Elles comprennent donc le plus souvent un logiciel d'installation et des outils de configuration. Il existe de nombreuses distributions, chacune ayant ses particularités. Certaines sont dédiées à un usage spécifique (pare-feu, routeur, grappe de calcul, édition multimédia…), d'autres à un matériel spécifique.
Les distributions généralistes destinées au grand public pour un usage en poste de travail (bureautique) sont les plus connues (Debian, Gentoo, Mandriva Linux, Red Hat/Fedora, Slackware, SUSE Linux Enterprise/openSUSE, Ubuntu). Le mainteneur de la distribution peut être une entreprise (comme dans le cas de Mandriva, RedHat et Ubuntu) ou une communauté (comme Debian, Gentoo ou Slackware).
Leurs orientations particulières permettent des choix selon les besoins et les préférences de l'utilisateur : certaines sont plus orientées vers les utilisateurs débutants (Mandriva Linux, Ubuntu, etc.), car plus simples à mettre en œuvre, Debian en revanche, reste prisée pour les serveurs ou plutôt considérée comme une méta-distribution, c'est-à-dire pour servir de base à une nouvelle distribution. Diverses distributions en dérivent, comme Ubuntu, Knoppix, MEPIS… L'installation de Debian est devenue plus facile depuis la version 3.1 (Sarge), néanmoins des compétences en shell et une culture des projets libres restent nécessaires pour obtenir le GNU/Linux de ses rêves ; en revanche la mise à jour et la maintenance du système sont très aisées grâce aux outils Debian. La distribution Gentoo, destinée à des utilisateurs plus connaisseurs, à la recherche de mises à jour fréquentes, a pour particularité d'être compilée depuis le code source sur le poste même de l'usager, en tenant compte des nombreux paramètres locaux. Ceci en fait le système d'exploitation le plus optimisé pour chaque configuration individuelle. Certaines distributions sont commerciales, comme celles de Red Hat, Mandriva (ex-MandrakeSoft) ou de Novell/SUSE, alors que d'autres sont l'ouvrage d'une fondation à but non lucratif comme Gentoo et Debian.
GNU/Linux et l'immense majorité des logiciels contenus dans une distribution sont libres, mais libre ne veut pas dire gratuit, même si les logiciels libres sont généralement distribués gratuitement. Ainsi, lorsque l'on achète une distribution GNU/Linux, le prix payé est celui du média, de la documentation incluse et du travail effectué pour assembler les logiciels en un tout cohérent. Toutefois, pour respecter l'esprit du Libre et se conformer aux exigences des licences utilisées par ces logiciels, les entreprises qui éditent ces distributions les rendent disponibles par téléchargement sans frais.
La multiplication des distributions Linux a pu dans le passé être vue comme un inconvénient, mais Linus Torvalds défend au contraire avec vigueur la multiplicité de distributions spécialisées chacune sur un créneau particulier, à côté des distributions orientées « grand public » comme openSUSE, Fedora ou Ubuntu.