De kleine weerschijnvlinder komt voor van West-Europa tot in het oostelijk deel van Azië. Hij heeft een voorkeur voor gebieden waar de zomers wat warmer zijn. De vlinders drinken het sap van rottende planten en van overrijpe vruchten. De voedselplanten van de rupsen zijn populieren en wilgen. De half volgroeide rupsen overwinteren op de boom. Soms zitten ze in groeven van de schors, soms vastgesponnen aan een knop. De kleine weerschijnvlinder vliegt in één generatie. In de warmere delen van zijn verspreidingsgebied is er een tweede generatie. De vlinders hebben een voorkeur voor open plekken in het bos of voor randen van kleinere bossen, met name als die aan de oever van een rivier liggen.