Lepidoptera là một nhóm côn trùng cực kỳ thành công. Chúng có mặt trên mọi lục địa trừ châu Nam Cực, cư ngụ mọi môi trường sống trên cạn, từ hoang mạc đến rừng mưa, từ đồng cỏ đến cao nguyên, song cuộc sống thường gắn với thực vật bậc cao, nhất là cây hạt kín (thực vật có hoa).[8] Trong số những loài sống xứ lạnh là Parnassius arcticus, sống ở đông bắc Yakutia, trong vòng cực Bắc, ở độ cao 1500 m trên mực nước biển.[9] Trên dãy Himalaya, nhiều loài như Parnassius epaphus được ghi nhận là hiện diện ở nơi cao 6.000 m trên mực nước biển.[10]:221

Một số loài cánh vảy có lối sống cộng sinh, hội sinh hay ký sinh, sống trong cơ thể sinh vật khác thay vì sống độc lập. Các loài họ Pyralidae ăn phân, như Bradipodicola hahneli và Cryptoses choloepi, khác thường ở chỗ chúng sống độc trong bộ lông lười.[11][12] Người ta cũng đã ghi nhận hai loài ngài chi Tinea ăn mô sừng từ sừng bò. Ấu trùng Zenodochium coccivorella là ký sinh nội quan của Kermes. Nhiều loài đẻ trứng trên cục nôn của cú, hang dơi, tảng ong hay trái cây rữa.[12]

Tính đến năm 2007, có chừng 174.250 loài cánh vẩy đã mô tả, bướm ngày chiếm 17.950 loài, còn lại là ngài.[2][13] Đại đa số Lepidoptera sống tại miền nhiệt đới, nhưng hầu các nơi đều có độ đa dạng nhất định. Ở Bắc Mỹ đã ghi nhận hơn 700 loài bướm, 11.000 loài ngài,[14][15] còn Úc có trên 400 loài bướm và 14.000 loài ngài.[16]