Diffusa in una vasta fascia dell'America tropicale che parte dal Messico e attraversa tutta l'America Centrale fino al Sudamerica (con una straordinaria biodiversità concentrata soprattutto in Brasile, Colombia, Venezuela ed Ecuador). In natura vive nelle foreste umide e luminose, ancorata ai rami degli alberi o, per alcune specie litofite, direttamente sulle rocce esposte alle correnti d'aria. 

La scoperta botanica di questo genere sembra uscita da un romanzo d'avventura. Nel 1818, William Cattley ricevette in Inghilterra una spedizione di piante rare e licheni provenienti dal Brasile. Per proteggere il carico durante la traversata oceanica, i raccoglitori avevano usato come semplice materiale da imballaggio dei fusti secchi e coriacei di una pianta sconosciuta. Incuriosito da quegli strani pseudobulbi ancora vivi, Cattley decise di non buttarli e provò a coltivarli nella sua serra. Pochi mesi dopo, da uno di quei fusti sbocciò un fiore enorme di colore malva e porpora mai visto prima (battezzato poi dal botanico John Lindley come Cattleya labiata). Quella singola fioritura scatenò nell'Europa vittoriana una vera e propria febbre collezionistica passata alla storia con il nome di "Orchidelirium" (delirio per le orchidee): per tutto il XIX secolo queste piante divennero uno status symbol assoluto per l'aristocrazia europea, spingendo esploratori e "cacciatori di orchidee" a sfidare le giungle sudamericane alla ricerca di nuovi esemplari.