Бабочки распространены во всех странах от холодных до тропиков, где они обильнее и ярче окрашены. В Палеарктической области описаны более 22000 видов бабочек. Европа признана родиной около 4500 видов, из них около 400 - дневные. В Неарктической области обитает около 14000 видов бабочек, из них 700 дневных. Неотропическая область, к которой относятся и леса Амазонки, насчитывает около 45000 видов чешуекрылых. Многие из них крайне плохо изучены. По тропическим белянкам до сих пор не существует определителя даже на уровне родов. Огромное количество видов из труднодоступных регионов Южной Америки, вероятно, ещё не описано. Афротропическая область богата более чем 25000 видов бабочек, в том числе многочисленными эндемиками острова Мадагаскар. В Индо-Малайской области встречается несколько десятков тысяч ночных бабочек и около 4000 видов дневных. Пустынная Австралия насчитывает всего 400 видов бабочек, тогда как в соседней Новой Гвинее описано около 800 видов.
В горах бабочки встречаются вплоть до границы вечных льдов, однако, их распространение в высокогорных районах очень плохо изучено. Известно, что апполлон арктический (Parnassius arcticus) встречается недалеко от полярного круга на высоте до 15000 м, а апполлон Ханнингтона (Parnassius hunnyngtoni) в окрестностях Эвереста обитает на высоте до 6000 м.
Местом, где встречается наибольшее количество бабочек, считаются окрестности посёлка Тинго-Мария в Перу. Вообще, Перу является страной с наибольшим разнообразием чешуекрылых - здесь их встречается 3500 видов, тогда как в Бразилии, которая по площади больше Перу в 7 раз, обитает 3130 видов.