Гнездовой ареал желтоголового королька в Европейской России охватывает большую часть лесной зоны (за исключением восточной части северной тайги), а также островные леса в зонах степи и лесостепи. Южный предел ареала практические совпадает с областью распространения еловых лесов, проходя с юго-запада на северо-восток на широте от 52о с.ш. в Курской и Орловской области до 56о с.ш. в Татарстане и Удмуртии. Зимовочный ареал по сравнению с гнездовым «сдвинут» примерно на 200–300 км к юго-западу. Из подзон северной и средней тайги большинство корольков на зиму откочевывают, а в степных сосновых лесах Воронежской, Саратовской, Самарской, Оренбургской обл. их численность резко возрастает.
Образ жизни корольков тесно связан с вечнозелеными хвойными деревьями. Они гнездятся в спелых хвойных и смешанных лесах, обязательно с участием ели в древостое. Вне гнездового периода обитают и в сосняках. Лиственные леса для постоянного обитания корольков не пригодны — они изредка появляются в них лишь на пролете; избегают также и молодых сосняков.
Кормятся корольки в основном на концевых ветвях хвойных деревьев. Благодаря малым размерам и длинным пальцам ног они ловко лазают среди хвои, осматривая ветви как сверху, так и сбоку и снизу и извлекая зимующих беспозвоночных. Осматривая концы ветвей, часто пользуются также трепещущим полетом — «зависают» в воздухе. Важная особенность, объясняющая зимнее распределение корольков — их неспособность переносить сильные морозы по причине мелких размеров, а также из-за того, что, в отличие от большинства лесных зимующих птиц, они не используют для ночевок дупла и подснежные пустоты.
Численность корольков очень сильно колеблется по годам. По-видимому, меняется не только общее количество птиц, но также и распределение зимующей популяции в пределах лесной зоны. В отдельные годы в конце лета, осенью и в начале зимы происходили массовые перекочевки в южном и юго-западном направлении. Множество особей концентрируются на юге лесной зоны России, а также мигрируют в другие европейские страны. В такие периоды корольки в больших количествах попадают в рассчитанные на пролетных птиц ловушки на станции кольцевания стационара ЗИН РАН «Рыбачий» (Калининградская обл., Куршская коса Балтийского моря).
В период с середины 1980-х по конец 1990-х гг. плотность зимнего населения в хвойных и смешанных лесах увеличивалась на половине из 20 модельных территорий в зоне регулярных зимовок вида, а на остальных оставалась стабильной. Полтора-два десятилетия назад характер динамики резко изменился, и в настоящее время наблюдается повсеместное снижение зимней численности. На большинстве территорий показатели плотности населения по сравнению с предыдущим десятилетием уменьшились в 1,5–2,5 раза. Имеющиеся оценки позволяют предполагать, что гнездовая численность корольков изменялась сходным образом.
По расчетам, основанным на данных программы «Parus» и оценкам площади хвойных и смешанных лесов, в 2010–2020 гг. зимой на территории европейской части России обитало около 4,7 млн. особей. В предыдущие 2 десятилетия — в 1988–1999 и 2000–2010 гг. — этот показатель составил, соответственно, 9,4 и 6,8 млн. особей. Гнездовую численность по данным, собранным в процессе подготовки «Атласа гнездящихся птиц Европейской России», можно оценить в 2,4 – 4,3 млн. пар.
Вероятная причина снижения численности корольков — существенное сокращение площади еловых лесов во второй половине XX в. из-за массовых рубок, на месте которых формировались вторичные хвойно-лиственные и лиственные древостои с преобладанием осины и березы. Вторая возможная причина – климатические изменения, увеличивающие нестабильность зимних погодных условий: частые оттепели, обильные мокрые снегопады и «ледяные дожди» приводят к обледенению ветвей и ухудшают условия кормодобывания.
