Da die Nymphenfledermaus erst seit 2001 als Art beschrieben ist, liegen in Thüringen nicht genug Funde vor, um eine Verbreitung gesichert beschreiben zu können. Bisher wurden sechs der 72 in Thüringen gefundenen Tiere genetisch verifiziert. Die anderen Funde wurden anhand äußerer Merkmale und Rufanalyse nachgewiesen. Ihre Art wurde vom Mittelmeerraum bis Mitteleuropa gesichtet.

Ihre Quartiere sucht sich die Fledermaus in alten, artenreichen Laubwäldern und bezieht abgestorbenes Holz und abstehende Borke. Besonders oft wird sie an Eichen und nicht weit von Fließgewässern entdeckt.

Nymphenfledermäuse jagen in den Baumkronen nahe an der Vegetation und entlang von Gewässern.  Zur Hauptbeute gehören Falter, Ameisen, Köcherfliegen und Zweiflügler. Obwohl ihre Aktionsräume im Mittel knapp 100 Hektar umfassen, beschränkt sich ihr Jagdgebiet auf eine Maximalentfernung von 2 km zum Quartier.

Vermutlich überwintern die Tiere im Wald. Bisher wurden im Winter nur Einzeltiere in Belgien, Frankreich, Deutschland und Polen gesichtet.

Die Art wird aufgrund ihrer Spezialisierung auf alte Wälder, Hartholzauen und Bergwälder als stark gefährdet eingestuft. Holznutzung und Zerschneidung der Habitate bedrohen den Bestand. Im Verhältnis zu ihrer Seltenheit sind Nymphenfledermäuse häufig Verkehrsopfer an Schnellstraßen, die durch alte Laubwälder führen.