Blodvallmo har en begränsad utbredning i Sverige och växer främst på Öland, Gotland och i de östliga landskapen Östergötland–Uppland. Den är kalkälskande och gynnas av ett varmt och torrt sommarklimat.

Blodvallmo är vanlig främst inom Mittlandet och i Torslunda sn. Norr om Borgholm finns få fynd trots att många rapporter från dessa atlasrutor är bestämda till underart. Kanske finns en skillnad i utbredningsmönster av underarterna på Öland?

Gammal kulturföljeslagare, bofast.