Setophaga virens, comumente conhecida como Mariquita-de-garganta-preta, é nativa da América do Norte. Sua distribuição geográfica se estende desde o sudeste do Canadá até o nordeste e o centro-norte dos Estados Unidos durante a estação de reprodução, incluindo regiões nas Montanhas Apalaches. Durante a estação não reprodutiva, migra para a América Central e o Caribe, incluindo países como Honduras, Nicarágua e Cuba.

A Mariquita-de-garganta-preta geralmente habita florestas de coníferas e mistas de coníferas e decíduas durante a estação de reprodução. Prefere florestas maduras com copas densas e sub-bosques abertos, frequentemente encontradas em altitudes médias a altas em sua faixa norte. O clima nessas regiões pode variar de temperado no nordeste dos Estados Unidos a boreal no Canadá.

Esta espécie desempenha um papel no ecossistema florestal principalmente como insetívoro, alimentando-se de uma variedade de insetos e aranhas. Sua presença ajuda a controlar as populações de insetos. Apresenta certa flexibilidade na preferência de habitat durante a migração, adaptando-se a vários tipos de florestas, incluindo florestas perenes e de crescimento secundário em seus habitats de inverno. A adaptabilidade da espécie a diferentes ambientes florestais durante a migração auxilia sua sobrevivência em uma ampla faixa geográfica.