Cerura vinula, comumente conhecida como mariposa gata, é nativa da região paleártica. Sua distribuição geográfica inclui grande parte da Europa, estendendo-se ao norte da África e a partes da Ásia, incluindo o Oriente Médio e até o Irã. É comumente encontrada em países como o Reino Unido, França, Alemanha e Escandinávia.

A mariposa gata geralmente habita florestas decíduas, bordas de florestas e áreas com abundância de choupos e salgueiros, que são essenciais para sua fase larval, pois essas árvores servem como principal fonte de alimento. Ela prospera em climas temperados onde esses tipos de vegetação são predominantes.

A mariposa gata ocupa um nicho como alimentador especialista durante sua fase larval, dependendo fortemente das folhas de choupo e salgueiro. Essa especialização permite que ela explore um recurso alimentar específico de forma eficiente, influenciando sua distribuição e seleção de habitat. Como mariposa adulta, Cerura vinula é menos restrita quanto ao habitat, mas permanece próxima de áreas que sustentam suas plantas alimentícias larvais.