Morfologicznie trudno rozróżnić gołąbka żółciowego od tych dwóch podobnych, żółto ubarwionych gołąbków, zwłaszcza gołąbka brudnożółtego. Wskazówką może być silniejsze wybarwienie środka kapelusza u gołąbka żółciowego, oraz fakt, że gołąbka żółciowego cechuje niewielka różnica barw między brzegiem kapelusza a blaszkami (u gołąbka brudnożółtego jest ona wyraźna). Definitywnie można to rozstrzygnąć próbą smakową; gołąbek żółciowy powoduje w ustach nieznośne pieczenie.
Występowanie i siedlisko Występuje w Europie i wschodniej części USA. W Polskim piśmiennictwie mykologicznym opisany na licznych stanowiskach na terenie całego kraju. Jest pospolity, praktycznie nie istnieje las bukowy, w którym nie występowałby ten gatunek gołąbka. Nie jest jednak tak pospolity, jak gołąbek brudnożółty.
Grzyb mykoryzowy. Pojawia się od sierpnia do listopada, zarówno w lasach liściastych, jak iglastych. Szczególnie częsty jest pod bukami, dębami i świerkami. Występuje pod różnymi gatunkami drzew, najczęściej jednak w lasach bukowych.