La Sterne caugek se reproduit dans la majorité des pays littoraux bordant l'Atlantique du nord-est, la mer du Nord, la mer Baltique, la Méditerranée, la mer Noire et la mer Caspienne. Elle est également présente sur le continent américain, du nord des États-Unis à l'Argentine. La population mondiale compte près de 170 000 couples. Sur le littoral français, la Sterne caugek est très localisée et se reproduit actuellement dans cinq secteurs : le Nord-Pas-de-Calais, la Bretagne, la Vendée, la Gironde et le littoral méditerranéen. L'installation récente dans le Nord-Pas-de-Calais depuis 1996 est une conséquence probable de la destruction en 1995 d'une importante colonie en Belgique.
La fin des années 1960 et les années 1970 sont marquées par un éclatement des grandes colonies plurispécifiques de sternes, notamment Méaban (Morbihan) et Dumet (Loire-Atlantique) qui comptaient plusieurs milliers de couples ; elles sont définitivement désertées vers 1972-1973 et 1974-1976 respectivement. Après deux implantations ponctuelles en 1966 et 1970, les Sternes caugek se réinstallent durablement au Banc d'Arguin (Gironde) à partir de 1974. Les effectifs bretons passent en quelques années d'un peu moins de 4 700 couples en 1968 à un peu plus de 1 100 couples en 1977. Depuis la fin des années 1980, ils varient entre 900 et 1 700 couples, mais avec une tendance récente à l'accroissement, enregistrée depuis 1996.
Répartition de la Sterne caugek en BretagneLes principaux secteurs de reproduction sont aujourd'hui La Colombière (Côtes d'Armor), la baie de Morlaix (Finistère) et l'île aux Moutons (Glénan, Finistère). L'espèce a disparu de la région des Abers (Finistère) et du golfe du Morbihan ; elle ne se reproduit qu'occasionnellement et généralement en faible nombre dans d'autres secteurs, notamment l'archipel de Bréhat (Côtes d'Armor), l'archipel de Molène (Finistère) et la rivière d'Étel (Morbihan). Au total, sur la soixantaine d'îlots occupés au moins une fois par l'espèce depuis 1950, moins d'une dizaine l'ont été au cours des cinq dernières années.