Gotlandssolvända växer i södra och mellersta Europa samt vidare österut till Iran. De nordliga utpostlokalerna på Öland och Gotland är isolerade från övriga europeiska populationer (disjunkt utbredning). Pollenanalyser har visat att arten fanns på Öland redan under yngre stenåldern ca 5 000 f.Kr. (Königsson 1968).

Gotlandssolvända växer på torr, kalkrik mark som är solexponerad och med ringa annan växtlighet. På Öland är det sprickrika kalkstensplatåer, gärna vända åt söder, som hyser de flesta bestånden. Ibland kan arten växa i tunnare vittringsgrus med underliggande kalksten samt i karstområden. När plantorna växer i vittringsgrus utsätts de för vinterns froströrelser och kan därigenom lyftas upp och dö. På Gotland förekommer arten även i kalkrik sand, något man inte ser på Öland. Marktemperaturen på växtplatserna är sommartid högre än i den omgivande alvarmarken. Ofta finns ett glesare täcke av lavar och mosskuddar på kalkstensplatåerna, något som är viktigt för att groddplantorna ska överleva. Påfallande ofta växer enstaka enbuskar alldeles i närheten av gotlandssolvändan som på detta sätt får lite skydd mot vindens påverkan. De flesta lokaler är betade av nötkreatur men eftersom betesfållorna är mycket vidsträckta är betestrycket lågt; någon lokal är helt ohävdad.

Gotlandssolvända har på Öland en begränsad utbredning. Den växer främst på den nordöstra delen av Stora Alvaret i Gårdby och Sandby sn där den bitvis är spridd i lämpliga miljöer, främst på kalkstensplatåer. Dessutom finns enstaka förekomster i Stenåsa, Resmo och Vickleby sn. Som en isolerad utpost växer gotlandssolvända längst uppe i norr på Mensalvaret, Böda sn. Kan den vara avsiktligt införd där en gång i tiden? Gotlandssolvända missgynnas av torra somrar och kalla vintrar som ger sämre överlevnad av groddplantor och dålig frösättning. Fårbete är ogynnsamt medan extensivt bete av nötkreatur förefaller gynnsamt. Betet förhindrar att buskar och annan vegetation skuggar de värmeälskande plantorna (Bengtsson 1993). Men blir betet alltför hårt skadas genom betesdjurens tramp det lav- och mosstäcke som delvis täcker kalkstensplatån och där gotlandssolvändan växer.

Några nya lokaler har tillkommit sedan Sterner (1986) och gotlandssolvända förefaller ha blivit antytt mer frekvent. Kanske var betestrycket under den första hälften av 1900-talet alltför högt för arten? En del av ökningen bedöms som skenbar då växten är systematiskt eftersökt under de senaste decennierna. Gynnsamma år med fuktiga somrar och milda vintrar kan också ha gjort att arten är vanligare i dagsläget. Men torrsomrar som 2018 innebär att unga plantor inte kan etablera sig utan torkar bort samtidigt som en del gamla plantor dukar under.

Blommorna hos gotlandssolvända är endast utslagna under några timmar. De slår ut tidigt på morgonen och före klockan 12.00 har alla kronblad ramlat av. Foderbladen sluter sig runt pistill och ståndare varför självpollinering är vanlig. Fruktkapslarna öppnar sig nedåt vilket gör att de flesta frön hamnar mycket nära moderplantan. Enstaka ännu slutna fruktkapslar kan ryckas loss och med vindens hjälp blåsa iväg en bit och ge en viss spridningseffekt.

Gammal, bofast.