W Europie znany jest z Portugalii, Hiszpanii, Irlandii, Wielkiej Brytanii, Francji, Monako, Luksemburga, Holandii, Niemiec, Szwajcarii, Liechtensteinu, Austrii, Włoch, Danii, Szwecji, Norwegii, Finlandii, Estonii, Łotwy, Litwy, Polski, Czech, Słowacji, Białorusi, Ukrainy, Węgier, Mołdawii, Rumunii, Bułgarii, Słowenii, Chorwacji, Bośni i Hercegowiny, Serbii, Czarnogóry, Albanii, Macedonii Północnej, Grecji oraz europejskich części Rosji i Turcji. W Afryce podawany jest z Tunezji. W Azji notowany jest z Gruzji, Armenii, Azerbejdżanu, anatolijskiej części Turcji, syberyjskiej i dalekowschodniej części Rosji, Kazachstanu, Kirgistanu, Iranu, Mongolii i Liaoningu w chinach.
W Stanach Zjednoczonych po raz pierwszy odnotowana w 1972 roku z Pensylwanii oraz w 1973 roku z New Jersey. Do 1993 roku znana już była z Ohio, Marylandu, Missouri, Nowego Jorku, Wirginii i Wirginii Zachodniej. Współcześnie w Nearktyce obecna jest również w kanadyjskim Ontario.
Znaczenie gospodarcze Owełnica lucernianka oceniana jest jako istotny szkodnik lucerny siewnej.