在美国几乎各地都可以找到西部脑炎病毒,但是仅在西部约2/3的地区存在人类感染,在这些地区,病毒在库蚊和雀科鸣禽、鹦鹉等鸟类之间形成自然循环。在加利福尼亚还存在黑尾兔和黑色伊蚊间的传播环,而这些蚊子一般以吸食大的脊椎动物的血为生,所以人类和马群均会感染这种病毒。由于积水可以促进蚊子的繁殖,脑炎的发病例数与降雨量密切相关。在东海岸和佛罗里达也发现了该病毒,但主要存在于不吸人血的脉毛蚊体内。