Citronfjäril är en dagfjäril som förekommer över stort sett hela den palearktiska regionen, från Nordafrika i söder till norra Europa, österut över hela Europa via Turkiet och Kaukasus, genom Sibirien och österut till Östasien. Citronfjärilar flyger från mars och långt in i september och övervintrar som fullbildad fjäril i naturliga hålrum som stubbar, kullfallna träd, så kallade lågor, och under täta granar. De sitter upp- och nedvända med hopslagna vingar. Regnvatten och kondens rinner lätt av vingarna tack vare de spetsiga utskotten på fram- och bakvingarna.