Microraptor é nativo do período Cretáceo Inferior, aproximadamente 120 milhões de anos atrás, no que hoje é a Província de Liaoning, no nordeste da China. Esta região faz parte da Biota de Jehol, um famoso sítio fossilífero que fornece uma riqueza de informações sobre a flora e fauna daquele período.

Durante o início do Cretáceo, a região que hoje é a Província de Liaoning experimentou um clima temperado com estações distintas. O ambiente era caracterizado por uma mistura de florestas, incluindo árvores coníferas e decíduas, e áreas abertas. A atividade vulcânica periódica na região criou uma paisagem com camadas de cinzas vulcânicas que contribuíram para a preservação excepcional de fósseis.

O Microraptor era um pequeno dinossauro emplumado com quatro asas que ocupava um nicho ecológico único como predador arbóreo e planador ou possivelmente voador. Provavelmente habitava áreas florestais onde podia escalar árvores e planar de uma para outra, caçando pequenos animais como insetos, lagartos e possivelmente pequenos mamíferos e aves. Suas adaptações para escalar árvores e planar, como seus membros emplumados, sugerem um estilo de vida intimamente ligado ao dossel florestal.