《写生蛱蝶图》卷图绘群蝶恋花的田园小景。轻灵振翅的蛱蝶起舞于画幅的上半部；秋花枯芦摇曳于画卷的底边。在物象表现上，作者用双勾填色法画土坡、草丛、蛱蝶。其勾线富于顿挫和粗细变化，墨色亦有浓淡轻重之分，敷色积染多层，特别是蛱蝶的翅翼更因积染而色彩浓艳厚重，从而与主要以植物色染就的草叶形成“轻”与“重”的对比。图中蛱蝶的形象最为传神，作者逼真地刻画了蛱蝶之翼薄如绢纱的质感、绚丽斑斓的花纹和蛱蝶细如发丝的根根须脚。传神的笔墨展示了作者深厚的写生功底，使本图成为研究古代蝶种的形象资料。作者不愧有“写生赵昌”的美誉。
画卷上无作者款印。尾纸处有元代冯子振、赵岩题诗，明代董其昌题跋及清代乾隆帝御题诗一首。钤宋贾似道“魏国公印”、“秋壑”、“台州房务抵当库记”（官府印），元仁宗爱育黎拔力八达之姊鲁国大长公主“皇姊图书”，明“典礼纪察司印”（洪武时官印），清梁清标“蕉林居士”、“棠邨”及清乾隆、嘉庆帝收藏印。因董其昌在该图上题跋：“赵昌写生曾入御府，元时赐大长公主者屡见冯海粟跋，此其一也”，遂将此幅作品定为赵昌所画。《写生蛱蝶图》著录于清内府《石渠宝笈》。
《写生蛱蝶图》流传有绪。通过图上所钤印文可知，它最早为南宋权相贾似道收藏，德祐年时，贾似道以卖国获罪，此卷遂被官府没收。入元后，它为元仁宗爱育黎拔力八达之姊鲁国大长公主所收藏。明初，被内府典礼纪察司收存。清代，它转入大收藏家梁清标之手，旋即又归入清内府，备受乾隆皇帝赏识。晚清宣统时又流入民间，为伪满“国兵”朱国恩抢得，存放于吉林长春的家中。1952年东北文化部组织的工作小组于长春获得此卷，交由原东北博物馆收藏，后博物馆将它与北宋崔白《寒雀图》卷、吴元瑜《荔枝图》卷一同送交国家文物局，文物局将它们转入故宫博物院庋藏。