V Primorju začne cveteti že zadnje dni aprila, v nekoliko višjih legah jo lahko opazimo še v drugi polovici maja. Raste na suhih travnikih poraslih z grmovjem, na sončnih obronkih mejic, predvsem na apnencu. Po razširjenosti je južnoevropska vrsta, ki uspeva na Iberijskem, Apeninskem in Balkanskem polotoku, v Grčiji in Turčiji. V naši soseščini je orhideja pogosta v hrvaškem delu Istre, kjer metuljasta kukavica uspeva tudi v večjih sestojih in v Furlaniji Julijski krajini, kjer ni pogosta. V Sloveniji je metuljasta kukavica redka vrsta, posamične primerke najdemo v dolini Dragonje, kjer se pojavlja občasno, pogostejša je na Kraškem robu in v Vipavski dolini. V zadnjem času se posamezni primerki metuljaste kukavice pojavljajo tudi izven submediteranskega fitogeografskega območja, na Dolenjskem, v Beli krajini in v na Goričkem. Verjetno prav toplejše podnebje vpliva nato, da se vrsta seli tudi v notranjost in severovzhod države.

Bela metuljasta kukavica (A. papilionacea var. alba)Foto: Korado Sergo

Pri nas so metuljasto kukavico prvič opazili leta 1975 v dolini Dragonje na apnenčastem griču Stena in pod ruševinami cerkvice sv. Štefana. Tam uspevajo tudi številne druge toploljube kukavičevke, med njimi redka opičja kukavica (Orchis simia). Metuljasta kukavica je zaradi svetlo rožnate medene ustne in živo rdečih cvetnih listov, ki tvorijo čelado, lahko prepoznavna vrsta. Zanimiv in v naravi redek je njen beli različek (A. papilionacea var. alba) in križanec z navadno kukavico (Anacamptis morio x A. papilionacea), ki ima temnejšo medeno ustno, posuto z rdečimi črtami in pikami.
Metuljasta kukavica v Sloveniji spada med zavarovane rastlinske vrste, uvrščena je tudi na Rdeči seznam ogroženih rastlinskih vrst kot ranljiva vrsta.
Branko Dolinar