キアゲハはアゲハチョウ科の中でもっとも広域に分布を広げた蝶です。北アフリカからヨーロッパ全域、シベリア、極東ロシア、また中東、アジア、さらにベーリング海を越えアラスカ、北アメリカまで到達しています。それはこの蝶の高温乾燥砂漠地、冷涼高山地、高緯度地方、日本のような温帯地域とどこででも生活できる生命力の強さにあります。また本来のミカン科のものを食べる食性からセリ科への食性拡大も大きく影響したと思います。世界各地でセリ科植物の代表ニンジン、パセリ、ミツバ、セロリの栽培が広まったのもこの蝶の分布の広がりを助けました。
ただしキアゲハもセリ科も高温多湿地方である亜熱帯や熱帯地方は苦手なようです。