Przylatuje w połowie kwietnia, a odlatuje od lipca do października.
W Polsce rybitwa popielata dawniej gnieździła się sporadycznie i nieregularnie w Zatoce Gdańskiej, na Zalewie Wiślanym i na jeziorach przymorskich Łebsko i Gardno – najwyżej kilkanaście par. Ostatni lęg na terenie kraju odnotowano w 1983. Regularnie, lecz bardzo nielicznie na przelotach na wybrzeżu, tylko wyjątkowo spotykana w głębi lądu.
Wędrówki Jest to ptak odbywający najdłuższe wędrówki – trasa w jedną stronę może wynosić około 30 000 km. Północne populacje z Europy, przelatując wzdłuż jej zachodnich wybrzeży, spotykają ptaki z południowego wschodu Ameryki Północnej. Obie grupy lecą dalej wzdłuż zachodnich wybrzeży Afryki, docierając do Przylądka Dobrej Nadziei (niektóre populacje do Chile). Następnie zmierzają na Antarktydę, gdzie kończą swą podróż. W ten sposób przemierzają ogromne dystanse, co powiększa jeszcze okrążenie całej Antarktydy w ciągu roku lub dwóch. Dlatego też 25-letnia rybitwa popielata w swoim życiu może przelecieć trasę ok. 1 000 000 km.
Dane pozyskane z badania wędrówek tych ptaków morskich wskazują, że odległość podróży może wynieść w przybliżeniu 96 000 km;