Europa, västra Asien. I Sverige i olika underarter från Skåne upp till södra Norrlandskust. De sörmländska backsmörblommorna tillhör genomgående den underart som kallats subsp. polyanthemos, vanlig backsmörblomma, utmärkt av smala, högst 4 mm breda bladflikar. I Sörmland tämligen allmän på fastlandet men saknas på flera av de stora skärgårdsöarna – (44%). Backsmörblomman föredrar varma, solexponerade lundbryn, backar och vägrenar, och är närmast konstant i landskapets talrika ört- och gräsrika ekbackar. Arten är kalkgynnad och ger intryck av att vara slåtterängsväxt som missgynnas av intensivt bete. Den gynnas däremot en tid i tidiga igenväxningsfaser men dess lokaler försvinner efterhand som landskapet alltmer buskar igen.