Está distribuido por toda Europa, principalmente en la región meridional y occidental del continente, donde habita todo el año, siendo migrante parcial en el norte de Europa y noroeste de África.
El petirrojo es un pájaro sociable, atrevido y curioso que acostumbra a salir del bosque y plantarse a mitad de un camino para ver quién llega a su territorio, emitiendo su característica voz de alerta: un chip-chip metálico y seco. Su canto es un gorjeo musical, muy melódico, parecido al del ruiseñor.
El ave adulta mide 12,5-14,0 cm de largo, pesa 16-22 g y tiene una envergadura de 20-22 cm.
El plumaje del macho y de la hembra es semejante: el pecho y la cara naranja, bordeado por un gris azulado en los lados del cuello y del pecho. Las partes superiores son de color marrón y el vientre blanquecino, mientras que las piernas y los pies son de color marrón. El pico y los ojos tienen un color negro. Los juveniles carecen de color anaranjado y son marcadamente moteados de pardo oscuro y ocráceo, con parches de color naranja apareciendo gradualmente en el pecho y la cara.
Es un ave diurna, aunque ocasionalmente caza insectos en las noches de luna, o cerca de luz artificial. Se alimenta principalmente de invertebrados terrestres, como arañas, lombrices e insectos. En otoño e invierno, complementa su dieta habitual de invertebrados, con bayas y frutas. También come las mezclas de semillas colocadas en alimentadores de pájaros.
Está relativamente acostumbrado a la presencia de seres humanos y suele acercarse cuando alguien está removiendo la tierra, con la esperanza de atrapar lombrices y otras presas que puedan aparecer. En efecto, en las islas británicas el petirrojo se considera el amigo del jardinero y no es perjudicado por varias razones folclóricas. En la Europa continental, donde los petirrojos fueron cazados al igual que muchas otras aves pequeñas, se volvieron más cautelosos.
El petirrojo se acerca también a grandes animales silvestres, como el jabalí y otros animales que perturban el suelo.
Los machos tienen un comportamiento territorial bastante agresivo. Atacan a otros machos que se apartan en sus territorios, y también han sido observados atacando a otras aves pequeñas sin provocación aparente. Estos ataques pueden resultar en incidentes mortales, y en ciertas áreas puede representar hasta un 10% de las muertes de los petirrojos adultos.
Esta especie está infestada por la pulga Dasypsyllus gallinulae.
Puede elegir una gran variedad de sitios para anidar, todo sitio que tenga alguna depresión o un agujero puede ser considerado para hacer su nido. Construye el nido con musgo, hojas y pasto y lo reveste con hierba fina, pelo y plumas.
Durante la temporada de cría, de marzo/abril hasta agosto/septiembre, pone dos o tres puestas de cinco o seis huevos.21 Los huevos son de color crema, beige o blanco, moteado o manchado con marrón rojizo, a menudo en mayor medida en el extremo más largo.
Cuando la hembra está criando la segunda puesta, el macho se encarga de la alimentación de la primera. El periodo de incubación es 13-14 días. Los recién nacidos empiezan a volar a los 13-14 días de salir del huevo.
Cuando las aves jóvenes son de color marrón moteado. Pasados de dos a tres meses fuera del nido, aparecen las primeras plumas de color naranja bajo su barbilla, y en los siguientes dos o tres meses se extiende el color naranja gradualmente hasta completar la primera muda y tener la apariencia de los adultos.