Van de zes soorten uit het geslacht Oxythyrea is dit de enige die tot in het midden van Europa wordt aangetroffen.
In Nederland komt de kever voornamelijk voor in het zuiden (Limburg) maar wordt daarnaast verspreid door het land aangetroffen.
De habitat bestaat uit bloemrijke omgevingen.
De grote populierenhaan leeft op de populier en de wilg maar ook op aanverwante soorten zoals de ratelpopulier en de zwarte populier. Zowel de larve als de kever leven van bladeren die weggeknaagd worden, bij voorkeur de frisse jonge blaadjes.