Der Dickblatt-Steinbrech kommt in den Pyrenäen, den Alpen und Karpaten, sowie in Skandinavien vor. Er besiedelt ein weites Spektrum von den Bergtälern bis in Höhen von mehr als 2.500m ü. NN. Man findet ihn relativ häufig in feuchten Felsspalten aber nur auf Silikatgestein, nicht auf Kalk.
Der Dickblatt-Steinbrech ist eine mehrjährige, zwischen 20 und 80cm hohe Staude mit bis zu 15cm breiten Blattrosetten. Die Rosettenblätter sind zur Spitze hin etwas verbreitert und enden stumpf oder münden in einem spitzen Stachel. Die lederartig verdickten Blätter sind bis zu 6cm lang und maximal 1,5cm breit. Die Pflanzenstängel stehen aufrecht oder wachsen leicht überhängend. Sie sind dicht mit Drüsenhaaren besetzt. Die Stängel bilden fast von der Basis an einen rispenartig verzweigten, pyramidenartigen Blütenstand mit Ästen, an denen zahlreiche Blüten stehen. Die Blütenblätter der Krone sind weiß, bis zu 1cm groß und ca. dreimal so lang wie die Kelchblätter. Der Dickblatt-Steinbrech blüht zwischen Juni und August.
Der Dickblatt-Steinbrech braucht einen Platz in der Sonne oder im Halbschatten, außerdem einen gut wasserdurchlässigen, alkalischen, also kalkhaltigen Boden.