Eurosibírsky. Od Rakúska a Čiech cez Rumunsko, Ukrajinu po Altaj. V Čechách a na Morave vyhynutý. V Rakúsku a v Maďarsku z mnohých lokalít vymizol.

Xerotermofil. U nás nízkosteblové trávnaté spoločenstvá na sprašovom (Žitný ostrov) alebo vápencovom podklade (Malé Karpaty). V susednom Maďarsku v oblasti Bakoňského lesa tiež na otvorených plochách viatych pieskov, na lokalitách typom veľmi podobných slovenskému Záhoriu.

Na Slovensku je doložený výskyt štyroch generácií (IV. - X.) Na našom území monofág žíjúci na kozinci rakúskom (Astragalus austriacus). Samička kladie belavé vretenovité vaíčka jednotlivo na listy živnej rastliny, pričom uprednostňuje rastliny menšieho vzrastu. Postupne sa vajíčka vyfarbia do červenohnedá. Štádium vajíčka je 5 až 7 dní. Vyliahnuté húsenice sú svtelo zelené s tmavou hlavou a vyžierajú epidermis v strede listov. Po prvom zvliekaní sú zelené, s belavým pruhom na boku a požierajú list od okraju. Postupne sa 4 krát zvliekajú. Štádium neprezimujúcich húseníc je podľa počasia 4 až 6 týždňov. Kuklia sa prichytené za kremaster a prepásané opaskom priamo na živnej rastline. Prezimujúcim štádiom je húsenica tretieho instaru. V literatúre uvádzané kladenie na viku chlpatú (Vicia hirsuta), kozizec vičencový (Astragalus onobrychis) a ranostaj pestrý (Coronilla varia) nebolo u nás potvrdené.

Na Slovensku bližšie neštudovaná. Výrazne heliofilný. Samce intenzívne patrolujú naprieč lokalitou výskytu rýchlym letom nízko nad vegetačným krytom a vyhľadávajú neoplodnené samičky. Tie často usadajú do vegetácie. Ich let je pri vyhľadávaní živných rastlín pomalší a trepotavý, pohybujú sa tesne nad vegetáciou. Kladú iba počas najteplejších častí dňa.

Historicky v Malých Karpatoch na Devínskej Kobyle. Početná séria imág z tejto lokality je uložená v depozite Slovenského národného múzea v Bratislave. Až do počiatku 90-tych rokov dvadsiateho storočia tiež pravidelne v Podunajsku. Zmenou využívania tunajších lokalít ako intenzívnych pasienkov tu došlo k zdegradovaniu nízkosteblových spoločenstiev a k postupnému vymiznutiu druhu. V súčasnej dobe je na týchto lokalitách výskyt živnej rastliny naďalej veľmi početný, avšak štruktúra a stav porastu sú tu pre výskyt žltáčika kozincového (Colias chrysotheme) neprijateľné. Z poslednej doby sú známe iba jednotlivé nálezy migrujúcich motýľov na hrádzach v okolí rieky Dunaj. V súčasnosti nie je z nášho územia známa žiadna stabilná početnejšia populácia. Vzhľadom na migrujúce imága je pri vhodnom managemente lokalít v Podunajsku s hojným výskytom kozinca rakúskeho (Astragalus austriacus) pravdepodobné ich znovuosídlenie. Kozinec rakúsky (Astragalus austriacus) sa na Slovensku radí k lokálnym a veľmi vzácnym rastlinám. Severnejšie v dosahu Panónskej nížiny bol zistený len na južných svahoch Tríbeča. Z toho dôvodu je potrebné sa na historické nálezy žltáčika kozincového (Colias chrysotheme) z oblastí nekryjúcich sa s výskytom živnej rastliny pozerať kriticky. Mohlo sa jednať tak o migrujúce imága žltáčika kozincového (Colias chrysotheme), ako aj o prípadné omyly v determinácii a zámenu s formami žltáčika zamoväťového (Colias myrmidone), ktorý bol v minulosti na západnom Slovensku rozšírený a na lokalitách početný.

Rozšírenie druhu do roku 1960: