黑胸太阳鸟主要栖息于海拔1000m以下的低山丘陵和山脚平原地带的常绿阔叶林和次生林中，在云南西部和西南部山区，夏季可上到海拔1500-2100m的低中山地区，也出没于混交林、灌丛、果园、茶园、林缘疏林和沟谷林等不同生境类型中，有时还出现在田边、地头和村寨附近的树上。
国内分布： 国内分布于云南西北部贡山、西部腾冲、盈江、潞西、耿马、镇康、永德、中部景东、新平、西南部澜沧、沧源、孟连、南部西双版纳、江城、元阳、绿春，贵州南部兴义、册亨、望谟、罗甸，广西和西藏东南部，偶见于香港。
国外分布： 国外分布于尼泊尔、锡金、不丹、孟加拉国、印度、缅甸、老挝、越南、柬埔寨、泰国和马来西亚。
亚种
saturata见于喜马拉雅山脉及西藏东南部;assamensis于墨脱东部至云南西部;petersi于云南南部西双版纳及广西。一般不常见于海拔300~1800米的丘陵和较低山林。