De boomkikker is in de tweede helft van de 20e eeuw op veel plaatsen verdwenen door versnippering en verslechtering van het leefgebied. Door beschermingsmaatregelen kan de boomkikker zich herstellen. Inmiddels nemen de aantallen sterk toe.

Tot in het begin van de jaren vijftig van de vorige eeuw was de boomkikker betrekkelijk algemeen op de hoge zandgronden. De boomkikker komt na 1986 nog slechts in een klein deel van zijn vroegere verspreidingsgebied voor. In Zeeland, Noord-Brabant en Limburg zijn veel leefgebieden verdwenen. Zwaartepunten van de huidige verspreiding vormen de Achterhoek, Twente en westelijk Zeeuws-Vlaanderen.

De oorzaken van de achteruitgang zijn de veranderingen in de landbouw, verdroging, verzuring, uitzetten van vis in de voortplantingswateren, verlanding van poelen en versnippering van de resterende leefgebieden. In 2001 is het beschermingsplan boomkikker 2001-2005 uitgekomen. Doel daarvan is om de soort in Nederland duurzaam in stand te houden.

De recente toename is waarschijnlijk vooral het gevolg van beschermingsmaatregelen. Vooral in de Achterhoek is een aantal poelen hersteld en zijn nieuwe poelen en geschikte gebieden aangelegd. Daardoor is de boomkikker is in de periode 1997 tot en met 2008 sterk in aantal toegenomen.

De boomkikker staat op de Rode Lijst van amfibieën en reptielen in Nederland.