De Kleine Vermiljoenvliegenvanger is te vinden op de Galapagoseilanden en langs de Pacifische kust van Ecuador en Peru. Hij bewoont open boslanden, struikgewassen, kustgebieden en agrarische gronden.

Zoek naar deze vogel in open gebieden met verspreide bomen of struiken. Het felrode mannetje is onmiskenbaar. Let op zijn neiging om op prominente takken te zitten, van waaruit hij korte vluchten maakt om insecten te vangen. Luister naar zijn korte, scherpe 'chip' of 'peep' roep en zijn zachte zang, die vaak vanuit de zitplaats wordt gezongen.

Als standvogel is de Kleine Vermiljoenvliegenvanger het hele jaar door te observeren in zijn verspreidingsgebied. De beste observatietijden zijn de vroege ochtend en late namiddag, wanneer hij het meest actief is.