Ärtsångarens häckar i Europa och Asien österut till Transbajkal och som längst söderut till norra Israel. I Europa förekommer den inte i norra Skandinavien, norra Storbritannien, på Irland och inte i västra Frankrike, Spanien och Portugal och i Italien häckar den endast längst norrut. Den är en flyttfågel som övervintrar söder om Sahara; främst i Östafrika, på södra Arabiska halvön och i Indien.
Den förekommer i stora delar av Sverige utom längst i norr.
Tidigare placerades nästan alla sångare i familjen Sylviidae men idag har denna familj delats upp i ett antal familjer och gruppen sångare behandlas istället som överfamiljen Sylvioidea.
Länge behandlades en grupp med närbesläktade taxon som underarter inom arten ärtsångare och man talar om ärtsångarkomplexet. Ur detta komplexet har det idag splittats ut två till tre arter; bergärtsångare (Sylvia althae) som häckar i bergstrakter i Centralasien och ökenärtsångare (Sylvia minula) som häckar i de centralasiatiska ökenområdena. Även Sylvia margelanica behandlas som en distinkt art av vissa taxonomer som splittar upp ökenärtsångare i dessa båda arter. Ur detta artkomplex framstår ärtsångaren som den basala europeiska utvecklingslinjen.
Ärtsångaren delas idag oftast upp i två underarter som möts i Centraleuropa:
- Sylvia curruca curruca - nominatformen, ibland kallad västlig ärtsångare, häckar i de västliga delarna av utbredingsområdet.
- Sylvia curruca blythi - ibland kallad nordöstlig ärtsångare, häckar i östra delarna av utbredningområdet.
Utöver dessa två underarter finns det ett antal populationer som behandlas olika av olika auktoriteter. Vissa behandlar exempelvis två populationer som förekommer från norra Kaspiska havet och österut till Mongoliet i ytterligare två underarter. Deras fylogeni är dåligt undersökt och dessa två populationer kan antingen tillhöra någondera arten eller istället vara utslag av en vanligt förekommande hybridform:
- Sylvia curruca/minula halimodendri (Behandlas ofta som en hybrid mellan ärtsångare och ökenärtsångare.)
- Sylvia curruca/minula telengitica
Det finns även en mellanform S. c. caucasica, som är en hybrid mellan ärtsångare och bergärtsångare. Analyser av mtDNA från en fågel som övervintrade på Landsort i Sverige visade att den skiljde sig ifrån alla andra kända taxa inom komplexet. Dock liknade den mest halimodendri i fält.
Ärtsångaren har tidigare behandlats som en nära släkting till törnsångare (Sylvia communis) och man har trott att dessa båda taxon separerades under den senaste istiden. Detta skulle ha skett på samma sätt som uppdelningen mellan taxonen gransångare (Phylloscopus collybita) och lövsångare (Phylloscopus trochilus) där en population av släktet Phylloscopus, av inlandsisen, separerades i två europeiska populationer; en sydöstlig och en sydvästlig. När sedan isen drog sig norrut så hade de båda populationerna förändrats så pass mycket att de inte längre häckade tillsammans. Senare forskning har dock påvisat att ärtsångare och törnsångare inte alls är så nära besläktade som man tidigare har trott.
Nutida studier har istället visat att ärtsångare, tillsammans med sina närmsta släktingar bergärtsångare (Sylvia althae) och ökenärtsångare (Sylvia minula), är närmre besläktade med en grupp arter med varierande morfologi. De varierar mycket vad gäller storlek och dräkt, saknar rödbruna vingfläckar och ofta kontrasterar den mörka kinden kraftigt mot den ljusa strupen. Den senare gruppen förekommer från de södra områdena av ärtsångarens utbredingsområde och söderut i Afrika och omfattar herdesångare (Sylvia hortensis), mästersångare (Sylvia crassirostris), arabsångare (Sylvia leucomelaena), jemensångare (Sylvia buryi) och brun parisoma (Sylvia lugens), där de två senare ibland placeras i släktet Parisoma. Detta indikerar att skillnaderna inom ärtsångarkomplexet och dess närmsta släktingar är äldre än tidigare förutspått, och att gruppen inte uppstod på grund av den senaste istiden i Europa, utan istället på grund av att ökenområden utbredde sig på Arabiska halvön vilket också skedde under nedisningarna.
Den adulta ärtsångaren är i genomsnitt 12-14 cm lång och väger 12-16 gram. Ovansidan är gråbrun och undersidan är vitaktig. Den har vit strupe, grå hjässa, grå örontäckare och mörka ben. Könen och åldrarna är lika.
Den nordöstliga underarten S. c. blythi har en ljusare grå hjässa som separeras från kinden genom ett vitt ögonbrynsstreck.
Att i fält skilja på exempelvis nominatformen S. c. curruca och ökenärtsångare (S. minula) är mycket svårt då dessa båda taxon har en klinal övergång i och med taxonet/hybridformen halimodendri. Dock är typiska ökenärtsångare något mindre, har ljusare gråbrun rygg och renare vita stjärtsidor.
Det korta locklätet låter som "tät" eller "tsche". Sången skiljer sig från den hos övriga arter i släktet Sylvia. Den är cirka 2 sekunder kort och består först av ett kort pladder och övergår sedan till ett entonigt och skallrande läte, som ljudet av torkade ärtor som skakas i en plåtburk vilket förmodligen gett fågeln dess namn.
Ärtsångaren lever i trädgårdar, parker, bergsområden och öppna skogsområden. Den är ofta svår att få syn på, då den rör sig i täta busksnår. Även när den sjunger brukar den vara dold. Ärtsångaren livnär sig av spindlar, blötdjur, bär samt insekter och deras larver. Den kan bli upp till 11 år gammal.
Från april till oktober återfinns ärtsångaren på sina häckningsområden. Den blir könsmogen efter ett år. Den bygger ett bo av gräs, rötter, hår och strån, som oftast göms lågt över marken i täta busksnår eller träd. Honan lägger 3 till 5 ägg. Äggen ruvas omväxlande av båda föräldrarna i 11 till 13 dagar under den huvudsakliga häckningstiden i maj till juli. Juvenilerna stannar i boet i 11 till 14 dagar.
Förr kallades ärtsångaren även för "ärtsmyg".