Das Verbreitungsgebiet des Schwalbenschwanzes erstreckt sich über große Teile der Nordhalbkugel von Europa bis Asien und Japan. In Nordamerika leben mehrere nah verwandte Arten oder Unterarten. Die in Europa vorkommenden Unterarten – vornehmlich P. machaon gorganus – findet man von Nordafrika bis weit in den Norden Europas. In England wird die Art immer seltener, in Mitteleuropa hingegen wieder häufiger. Die nur selten ihre Biotope verlassende Unterart P. machaon britannicus ist auf wenige Sumpfgebiete in England beschränkt. Dagegen gehören die oft an der englischen Südküste zwischen Kent und Dorset anzutreffenden Falter der Unterart P. machaon gorganus an. Sie wandern oft aus Kontinentaleuropa ein und verstärken die lokale Population, die starken Schwankungen unterliegt, da im Winter oft hohe Verluste eintreten.

Der Schwalbenschwanz ist neben dem Segelfalter einer der größten und auffälligsten Tagfalter des deutschsprachigen Raums und hat eine Flügelspannweite von 50 bis 75 Millimetern. Er ist gelb und schwarz gemustert mit einer blauen Binde und roten Augenflecken an der hinteren Innenseite der Hinterflügel. An den Hinterflügeln stehen kurze, größtenteils schwarz gefärbte „Schwänzchen“ ab. Er hat lange Haare an den Vorderbeinen, die als Putzkämmchen dienen.

Papilio machaon lebt in ein bis drei Generationen in sonnigem und offenen Gelände, wie z. B. mageren Grünlandbeständen und auf Trockenrasen. Auf Ackerflächen wird er nur vereinzelt gefunden, in Gärten vor allem, wenn dort Möhren, Dill und Fenchel angebaut werden. Die vertikale Verbreitung reicht von Meereshöhe bis ins Gebirge zu einer Höhe von 2000 Meter.

Die erste Generation fliegt in Mitteleuropa je nach lokalem Klima von April bis Juli, die zweite im Juli und August und eine dritte je nach Region im September. Das Verhältnis der Falter der drei Generationen gibt Ebert mit 2:4:1 für Baden-Württemberg an.