Zijn zang is een laag en bescheiden geluid, als een knarsen van een rad.
Grauwe vliegenvangers komen tijdens het broedseizoen in heel Europa voor. Ze broeden in gevarieerde loofbossen, dorpen met oude bomen en kleinschalig agrarisch landschap. Het is een trekvogel die overwintert in tropisch Afrika. In Nederland arriveert de grauwe vliegenvangern in april/mei en in oktober zijn ze praktisch weer verdwenen.
De soort staat als niet bedreigd op de internationale Rode Lijst van de IUCN, maar als gevoelig op de Nederlandse Rode Lijst omdat de grauwe vliegenvanger sinds 1980 (en mogelijk al eerder) geleidelijk afneemt. Hoewel de vogel ook in Vlaanderen achteruitgaat, staat hij daar (nog) niet op de Vlaamse Rode Lijst.
