Západopalearktický. Počínajúc juhozápadnou Európou naprieč celým kontinentom až po Malú Áziu. Vzácne na juhu Britských ostrovov, v severnej Európe chýba.

Xerotermofil. Stepné a lesostepné stráne, suché pasienky a lúky. Tiež antropogénne stanovištia ako protipovodňové hrádze v povodiach väčších riek, cestné a železničné násypy, pieskovne, okraje kameňolomov.

V priebehu roka vytvára dve plné generácie (V. – VI., VII. – VIII.) a na vhodných lokalitách i čiastočnú tretiu generáciu (IX. – X.). Na prirodzených lokalitách s vápencovým a dolomitovým podkladom ako živnú rastlinu preferuje podkovku chochlatú (Hippocrepis comosa), menej často ranostaj pestrý (Coronilla varia). Samičky ku kladeniu vyhľadávajú menšie solitérne rastliny v nezapojenom poraste. Belavé vajíčka vretenovitého tvaru kladú jednotlivo na lístky živnej rastliny. Vajíčka postupne zmenia farbu na oranžovú, tesne pred liahnutím húseníc sú oceľovo modro-čierne. Vyliahnutá húsenica je krémovej farby s tmavou hlavou. Po prvom zvliekaní je zelená, po druhom zelené už aj s charakteristickou čiernou kresbou na chrbte. Veľkosť škvŕn čiernej kresby je premenlivá. Húsenica je svojou kresbou veľmi odlišná a nezameniteľná s húsenicou žiadneho iného druhu našich zástupcov rodu Colias. Počas prvých dvoch štádií býva pripradená k listu živnej rastliny. K rastline sa pripriada taktiež počas zvliekaní. Prezimujúcim štádiom je húsenica druhého instaru. Zimuje pripradená na list v opadanom lístí pod rastlinou. Kukla zelená, priamo na stonkách rastliny alebo v jej blízkosti. Býva pripevnená za opasok a kremaster. Štádium kukly 10 dní.

Výborný letec, z lokality sa však príliš nevzďaľuje. Samce intenzívne patrolujú ponad nízku vegetáciu a vyhľadávajú menej pohyblivé samice.

Predovšetkým v teplejších polohách pahorkatín, odkiaľ údoliami riek preniká až do podhoria vyšších horských komplexov (Stredné Považie, Horná Nitra). Na teplých lokalitách s vápencovým podkladom je schopný vystupovať i do vyšších nadmorských výšok (Strážovské vrchy, Vápeč). Imága z týchto horských lokalít majú na líci krídiel podstatne bohatšiu čiernu kresbu. Vzácne sa tu medzi druhom vyskytujú samičky s krémovou žlto-nazelenalou základnou farbou líca krídiel. U populácií z nižších polôh tento efekt nebol doposiaľ zistený. Rozšírenie žltáčika podkovkového (Colias alfacarienis) na území Slovenska, zvlášť mimo oblasť nížin, je prebádané veľmi nedostatočne. Jedná sa o druh habituálne veľmi podobný žltáčikovi ranostajovému (Colias hyale). Ich spoľahlivá determinácia v teréne je veľmi nesnadná, pre laika nemožná. Nakoľko sa v prípade žltáčika podkovkového (Colias alfacariensis) jedná o ekologicky náročnejší druh denného motýľa, ktorý je v súčasnej dobe predovšetkým absencie pastvy dobytka a následným vplyvom sukcesie na ústupe, je potrebné venovať mu zvýšenú pozornosť.

Rozšírenie druhu do roku 1960: