Flentimotej har i Norden en sydöstlig och i övriga Europa en kontinental utbredning. Den växer i södra och mellersta Sverige på torr och helst kalkrik mark. Som andra växter med kontinental utbredning gynnas den av höga temperaturer, speciellt under sensommaren, samt små nederbördsmängder.

På Öland är flentimotej en karaktärsart på betade och artrika alvartorrängar där den växer tillsammans med bland annat fältsippa Pulsatilla pratensis, fältvedel Oxytropis campestris och backklöver Trifolium montanum. Växtplatserna är solöppna, varma, gärna sandiga och växttäcket inte alltför slutet. Flentimotej ses även på sandgräshedar vid havet, klapperstensvallar, sandstäpp, i vägkanter och glesa tallskogar. Sällsynt är den funnen i karster, sandiga trädesåkrar och gamla sandtag. I betade friskängar växer den högt uppe på tuvorna. Flentimotej klarar en viss ohävd men försvinner snabbt om marken tillförs näringsämnen.

Flentimotej är utbredd över hela Öland med preferens för Stora Alvaret, småalvaren, östra sjömarken och västra stenkusten. Söder om Borgholm går den ogärna väster om väg 136 där få lämpliga lokaler erbjuds, dvs. sandiga, kalkpåverkade och torra betesmarker. Flentimotej är en vanlig art på dagens Öland men kan missgynnas på sikt om naturbetesmarker tillåts att växa igen eller påförs näringsämnen.

Gammal, bofast.