Rotkohemlokki kasvaa luontaisena pienellä alueella Yhdysvalloissa Appalakkien vuoristoissa ja on hyvin harvinainen. Sen kasvupaikkoja ovat karut kallioiset rinteet ja rotkot 750–1200 metrin korkeudella, samoilla alueilla, joilla kasvavat muun muassa virginianalppiruusu (Rhododendron catawbiense) ja leveälehtikalmia (Kalmia latifolia). Korkeimmillaan noin 30 metrin pituiseksi kasvava rotkohemlokki on muita Pohjois-Amerikan hemlokkeja pienempi ja muistuttaa ulkomuodoltaan kanadanhemlokkia (T. canadensis), jolle se onkin läheistä sukua.
Rotkohemlokkia on kasvatettu Suomessa vain Metsäntutkimuslaitoksen koeviljelmillä ja Mustilassa. Alppiruusulaaksoa koristaa yhä Arboretumin alkuvuosilta peräisin oleva rotkohemlokkiryhmä. Rotkohelmokki on kuin tummasävyisempi ja arvokkaampi versio kanadanhemlokista. Oksat ja latvat nuokkuvat kanadanhemlokin tapaan, mutta puut ovat pienempiä ja kapeampilatvuksisia. Rotkohemlokin juuristo ulottuu kanadanhemlokkia syvemmälle, mikä tekee siitä oivallisen metsäpuutarhakasvin.
