Brunflagermus er udbredt i det meste af Danmark, bortset fra Vestjylland og Vendsyssel, hvor arten kun er registreret sporadisk (Baagøe 2007, Møller m.fl. 2013). Den kan træffes uden for sit yngleområder i træktiden om foråret og sensommer-efterårsperioden.

Brunflagermus har altid yngle- og rastesteder i hulheder i træer. Den er afhængig af mange forskellige træer med hulheder til yngle- og rastesteder om sommeren, til parringskvarterer om efteråret og til vinterrastesteder. Den er mest talrigt i områder med ældre løvskove og yngleområderne er stærkt knyttet til gamle løvskove og parker. Den jager i det frie luftrum over skove og enge i op til 300 m’s højde, oftest jager den dog i højder under 50 m (Roeleke m.fl. 2016). Brunflagermus flyver højt ud over agerlandet mellem jagtområderne inden for deres yngle- og rasteområder. Brunflagermus foretager lange sæsonmæssige træk, der kan strække sig over 1000 km. Det er uvist, hvor stor en andel af den danske ynglebestande, der trækker ud af landet om vinteren, og hvor stort trækket hvert forår og efterår af brunflagermus fra nabobestandene gennem Danmark og over de indre farvande er.

Vindmøller på land, kystnært og til havs i og nær brunflagermusens yngle- og rasteområder og i dens trækområder er en stor trussel for artens status (Møller m.fl. 2013, Baagøe & Elmeros 2019, Fredshavn m.fl. 2019). Brunflagermus trues desuden af ødelæggelser og forringelser af yngle- og rasteområder, fx fældning, topsprængning eller topkapning af ældre træer med hulheder og af yngre træer med potentiale for hulheder, kapning af grene med hulheder, intensiv skovdrift, nedgræsning og anden rydning af underskov og levende hegn og lign. Træruiner er ikke egnede strukturer for yngle- og rastesteder for flagermus.