Les papillons nocturnes vivent dans une grande variété d'habitats différents. Ils s'adaptent très bien à leur environnement et peuvent être trouvés dans des habitats partout dans le monde, à l'exception des régions polaires.
Certaines espèces de papillons nocturnes, comme les pyrales, peuvent être trouvées dans les régions fortement boisées. D'autres espèces peuvent être trouvées vivant près de la tomate, du coton et d'autres cultures. Ils sont considérés comme une nuisance pour les agriculteurs.
Certaines espèces, comme les teignes tigrées, préfèrent les climats tropicaux. Les chenilles de nombreux papillons nocturnes, comme le papillon luna, ne peuvent manger que certaines plantes, comme le bouleau blanc et le kaki. Pour cette raison, leur habitat dépend généralement de l'emplacement et de la disponibilité de ces plantes particulières.
