Løgfrø yngler i et bredt spektrum af lavvandede vandhuller og vådområder lige fra helt små vandsamlinger til søer og moser på flere hektar. Temporære vandhuller og oversvømmelser kan også være vigtige yngleområder for arten, forudsat at de holder vand frem til midt på sommeren. Løgfrø stiller krav til, at ynglevandhullet er lysåbent, solbeskinnet, har god vandkvalitet, og er fri for fisk (Christensen et al. 2023).

Uden for yngletiden opholder arten sig på arealer med løs, sandet jord og lav vegetation. Løgfrø raster typisk inden for en radius på ca. 500 m fra ynglevandhullet (Christensen 2007). Arten anses for at have en relativ dårlig spredningsevne og klarer sig dårligt i intensivt udnyttede landskaber (Elmeros m.fl. 2012). Den er sårbar overfor forringelser af såvel yngleområder som reduktion i udstrækningen af egnede levesteder på land.

Danmark udgør nordvestgrænsen for udbredelsen af løgfrø, hvor den forekommer spredt i både den atlantiske og kontinentale biogeografiske region. Løgfrøens naturlige udbredelse omfatter det meste af Danmark. Den mangler så vidt vides på Bornholm og Fyn. I Jylland er den sjælden længst mod nordvest. Tidligere forekomst kendes kun fra få af de mindre øer, som fx Fanø, Als, Nekselø og Amager. Løgfrøen er gået meget stærkt tilbage igennem 1900-tallet. I Østdanmark er der kun få bestande tilbage, primært i Nordsjælland. I Jylland er der større sammenhængende forekomster nogle få steder, fx i Nordjylland, Midtjylland, det vestlige Sønderjylland og på Djursland, men ellers er der også her tale om isolerede bestande, der hver for sig kun omfatter få ynglevandhuller.

Mange steder er der gjort en aktiv indsats for at forbedre eksisterende vandhuller og etablere nye, men dette har ofte været forgæves. Dette skyldes formentlig, at bestandene nu er så små og isolerede, at de er svækkede af indavl, ligesom påvirkning fra intensiv landbrugsdrift omkring nogle af vandhullerne også kan spille ind (Søgaard m.fl. 2007).