Az apró, a fejét és alsótestét borító élénk citromsárga tollazata alapján elnevezett madár az elszáradt gyékényesek között, az iszapon keresgette táplálékát sárga billegetők (Motacilla flava) társaságában.
Hosszútávú vonuló, keleti állományai Indiában, Kína déli részén, a nyugatiak pedig Délnyugat-Ázsiában telelnek. Az 1970-es évektől a faj azonban erőteljesen nyugat felé terjeszkedik, Ukrajnában, Fehéroroszországban, a Baltikumban, sőt Németországban és Finnországban is költ. Így vonuló példányainak egy-egy egyede évente felbukkan Magyarországon is, vizes élőhelyek környékén szedegető sárga billegető csapatba keveredve. Magyarországon először 1989 májusában figyelték meg a Fertő-tó partján.
A főként ízeltlábúakkal táplálkozó citrombillegető a fészkét sűrű növényzet közé, gyakran partoldalba vagy a talaj egy kisebb mélyedésébe építi. A fészek készítésében mindkét madár részt vesz, azt a hideg ellen szőrrel vagy tollal bélelik ki. A tojó rendszerint öt-hat tojást rak, a fiókák nevelésébe a hím is besegít.