Storczyk drobnokwiatowy jest gatunkiem europejsko-zachodnioazjatyckim. Występuje w całej Europie z wyjątkiem części północnej. Jego kwiaty mają charakterystyczny kształt i przyjmują barwy w tonacji biało - czerwonej, dzięki czemu łatwo można go odróżnić od innych storczyków.
W Polsce storczyk drobnokwiatowy występuje na pojedynczych stanowiskach, przy czym w ostatnich latach potwierdzono istnienie zaledwie 20 z dotychczas znanych stanowisk. Większość z nich znajduje się w pasie Wyżyny Małopolskiej, zwłaszcza w Dolinie Nidy oraz w Pieninach (Szlachetko, Skakuj 1996, Bernacki, Krukowski 2001). W literaturze można znaleźć informację, że w Tatrach gatunek ten notowany był z dwóch stanowisk na Hrubym Reglu (Pawłowski 1928; za Delimat, Nedorub 1999, Piękoś - Mirkowa 1982) oraz na zachodnim stoku Suchego Wierchu, powyżej Końskiego Żlebu (Delimat, Nedorub 1999). W 2003 r. stanowisko storczyka drobnokwiatowego (tylko jeden egzemplarz) zostało stwierdzone przez pracowników Tatrzańskiego Parku Narodowego w górnej części Doliny Jaworzynki w tzw. Żlebie pod Czerwienicą.
Storczyka drobnokwiatowego spotkać można przede wszystkim na łąkach, murawach naskalnych, na podłożu zasobnym w węglan wapnia.
W Polskiej Czerwonej Księdze gatunek ten posiada status gatunku zagrożonego.