De Kleine ijsvogelvlinder komt voor op open plekken in vochtige loofbossen. De soort heeft 1 generatie van begin juni tot midden augustus met een piek tussen 21 juni en 19 juli. De laatste jaren worden er af en toe vlinders gezien in september, wat wijst op een partiële tweede generatie. De vliegtijd van de Kleine ijsvogelvlinder is in vergelijking met de periode 1981-2000 met 4-7 dagen naar voren geschoven, terwijl de gemiddelde laatste waarneming met meer dan 2 dagen naar achteren geschoven is. Dit is te wijten aan een partiële tweede generatie in warme jaren. De wijfjes zetten de eitjes afzonderlijk af op de bovenkant van bladeren van Wilde kamperfoelie, die zich meestal in de halfschaduw op 0,5-2 m hoogte bevinden. De rupsen voeden zich met de toppen van de bladeren en laten de bladnerf intact. Voor de overwintering spinnen de half volgroeide rupsen een zijden tentje met behulp van bladeren. In het volgende voorjaar voeden ze zich met verse uitlopers van de waardplant. De verpopping gebeurt tegen een stengel van de waardplant. Mannetjes verdedigen een territorium vanuit een hoge boom langs brede bospaden. Vaak gebruikte nectarplanten zijn braam en Sporkehout. De vlinders zijn mobiel en kunnen soms vrij ver van bestaande populaties waargenomen worden. De Kleine ijsvogelvlinder komt vaak in dezelfde gebieden voor als Boomblauwtje, Citroenvlinder, Eikenpage, Gehakkelde aurelia, Groot dikkopje, Koevinkje en Landkaartje.