分布于中国陕西（太白山）、西藏（昌都地区西南部）（繁殖鸟）、贵州（威宁、绥阳、贵阳）、四川（北部松潘、中部灌县、乐山、西南部）、重庆（万州）、云南（西部腾冲）、浙江（杭州）、安徽（黄山）、福建（西北部）、台湾（留鸟）。

黄腹树莺雌雄两性羽色相似。上体概呈暗橄榄褐色，腰和尾上覆羽较淡；自鼻孔向眼上后方延伸至后颈的一条狭长的眉纹呈淡黄色、白色或皮黄色的；从嘴基穿过眼向后延伸至颈部的贯眼纹，呈暗褐色；眼先和耳羽和颊褐色和黄色相混杂，而黄色占得比例大得多；两翅和尾羽黑褐色，各羽外翈羽缘的棕褐色较鲜亮，两翅与尾表面与背同色，仅外侧飞羽羽缘更显棕色。下体的颏、喉灰棕色或皮黄色沾灰；胸和两胁呈灰橄榄褐色；下体余部淡黄色，肛区和尾下覆羽浅黄色。 虹膜褐色；上嘴褐色或棕褐色，下嘴黄褐色或肉色；脚淡棕色或肉褐色。 指名亚种上体概呈橄榄褐色；颏、喉沾棕，胸和两胁呈灰橄榄色；西藏亚种体较棕，少绿色；腹和胁有较浓的黄色渲染；台湾亚种上体棕褐；喉和胸较少灰色。 大小量度：体重♂6-7克，♀7克；体长♂108-121毫米，♀100-106毫米；嘴峰♂9-10毫米，♀9-10毫米；翅♂51-58毫米，♀49-54毫米；尾♂49-51毫米，♀45-52毫米；跗蹠♂18-21毫米，♀18-22毫米。（注：♂雄性；♀雌性）

主要为留鸟，部分游荡。多单独或成对或成三五只小群活动。在灌木丛和草丛中觅食。主要以毛虫、蚱蜢等鞘翅目、鳞翅目、直翅目等昆虫和昆虫的幼虫为食，也吃蝗虫、甲虫、蜘蛛等动物性食物。 黄腹树莺鸣声奇异，有三四声尖细拖长的似人吹口哨之音，每个音持续约2秒且上升一个音阶，然后接着几次快速重复的高低"chee-chee”声。叫声包括震颤的"brrrr"及"tik tik tik"。指名亚种的鸣声据称似昆虫的上升的吟叫声"di-di-di-di-di"，音调越升越高至高潮突降并以一颤音结尾。