Распространен повсеместно в Средней Азии, в Казахстане, России, Монголии, Китая, Северо-Западной Индии, Афганистана и Северо-Восточного Ирана, в пустынях Аравии и Северо-Восточной Африки. Забайкальские и монгольские толаи более крупные, чем среднеазиатские, а окраска меха у них зимой заметно более светлая. Места обитания этого миниатюрного зайца очень разнообразны, хотя он явно предпочитает пустынные пространства с кустарником или куртинами высокой травы. Одинаково часто его можно встретить как в песчаных, так и в глинистых пустынях, в местах с холмистым рельефом и на идеальных равнинах. Нередок в тугаях, особенно там, где есть поляны. В саксаульниках он селится менее охотно. Солончаков с бедной растительностью и тем более бесплодных такыров определенно избегает. В горных странах держится по долинам рек, в нагорных степях, по опушкам участков леса. В горах распространен по склонам до 3000 м над уровнем моря, а на Памире еще выше. Подмечено тяготение к водоемам, хотя заяц этот может длительное время обходиться без воды. Явно избегает глубоких снегов и в горах зимой спускается в нижние, менее снежные пояса. По характеру питания заяц-толай похож на зайца-беляка. Летом он кормится разнообразными травянистыми растениями, предпочитая злаки и осоку, реже в это время ест полынь. Уже осенью постепенно толай переходит на питание ветками и корой деревьев и кустарников. Особенно охотно он поедает гребенщик, чингил, ветки и молодые побеги которых при массовом размножении зайцев бывают сплошь уничтожены на больших площадях. Охотнее всего эти зайцы доедают ветки толщиной до 1 см, у более крупных отгрызают кору. Менее охотно они едят ветки саксаула и песчаной акации. Местами основным зимним кормом им служит полынь. Весной нередко зайцы выкапывают корни и клубни травянистых растений, и следы их кормовой деятельности хорошо заметны по многочисленным ямкам-копкам. Толай кормится чаще ночью и день проводит на лежке, но в высокогорных областях его можно видеть кормящимся и днем или в сумерках. В Средней Азии нор, как правило, не роет, исключения бывают в жарких песчаных пустынях, где выкапывает неглубокие норы около 50 см длиной. Молодые часто забегают в норы других зверей. В Центральной Азии, наоборот, толай очень охотно пользуется для укрытия норами сурков, реже он использует расширенные норы сусликов. Гон начинается рано; близ озера Балхаш — в начале января, а в Кызылкуме даже в декабре, в Центральной Азии — в феврале. За одной самкой бегают 3—5 самцов, между которыми бывают драки, часто сопровождаемые пронзительным криком. Дерутся зайцы обычно передними лапами, приподнимаясь при этом на задних лапах. Противники часто кусают друг друга за уши и загривок. Беременные зайчихи держатся очень осторожно, на кормежку далеко не отходят и на лежке держатся очень «крепко», выскакивая буквально из-под ног приближающегося человека. Поднятые с лежки, они вновь вскоре же затаиваются. В Средней Азии толай за год приносит 3, реже — 4 помета, в Центральной Азии — 2—3. В жарких пустынях первый окот бывает в марте, а в высокогорных районах значительно позднее — в мае. Размножение заканчивается в сентябре. В помете до 9 зайчат; при первом окоте чаще бывает 1—2 зайчонка, при втором — 3—5, при третьем примерно столько же. Беременность длится 45—48 дней, и зайчата рождаются зрячие и в шерсти, массой 65—95 г. Половозрелыми становятся на следующий год, т. е. в возрасте около 6—8 месяцев. Численность этого зайца по годам очень неустойчива. Приходилось наблюдать в пустыне около озера Иссык-Куль такое множество толаев, когда на утренней заре в холмистой местности, стоя на вершине бугра, одновременно можно было видеть несколько десятков зверьков. В другие годы в Средней Азии за несколько дней охоты не удавалось встретить ни одного зайца. Основная причина периодических вымираний толая — эпизоотии, например, туляремии. Губительны также многоснежные зимы и затяжные холодные весны, когда гибнет молодняк. Паразитические черви поражают этого зайца реже, чем русака и особенно беляка. Добывают толая преимущественно при охоте с ружьем. Устраивают загоны или стреляют зверьков, поднятых с лежки. Некоторые охотники применяют капканы и борзых собак.