F. flavissimus là loài có phạm vi phân bố rộng nhất trong họ Cá bướm, với diện tích phân bố trải dài trên khoảng 106 triệu km2.[1]

F. flavissimus xuất hiện trên khắp khu vực Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương và mở rộng đến cả Đông Thái Bình Dương. Từ Biển Đỏ dọc theo bờ biển Đông Phi, F. flavissimus được phân bố trải dài về phía đông đến hầu hết các đảo quốc thuộc châu Đại Dương (bao gồm cả quần đảo Hawaii), và từ vịnh California dọc theo đến bờ biển phía tây bắc Nam Mỹ, bao gồm cả những hòn đảo ngoài khơi, xa nhất ở phạm vi phía nam là đến Úc, đảo Rapa Iti và đảo Phục Sinh, giới hạn phía bắc đến vùng biển phía nam Nhật Bản.[1][3]

Ở Việt Nam, F. flavissimus được ghi nhận tại quần đảo Hoàng Sa và đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi);[4] vịnh Nha Trang và quần đảo Trường Sa (Khánh Hòa);[5] cũng như tại bờ biển Phú Yên.[6]

F. flavissimus sinh sống tập trung trên mào và sườn dốc của rạn viền bờ, nơi có sự phát triển phong phú của san hô và có nhiều hang động, gờ đá ở độ sâu lên đến ít nhất là 145 m, đôi khi chúng cũng được tìm thấy gần các rạn san hô trong đầm phá.[1]