Der Schwarze Apollofalter ist eine Art des Anhangs IV der FFH-Richtlinie und somit europarechtlich geschützt. Der Erhaltungszustand ist in Baden-Württemberg als „ungünstig – unzureichend“ eingestuft. Zudem handelt es sich um eine streng geschützte Art nach Bundesnaturschutzgesetz. Auf der Roten Liste Deutschland ist die Art als stark gefährdet eingestuft, auf Landesebene sogar als vom Aussterben bedroht. Baden-Württemberg kommt aufgrund der Verbreitung der Art in Deutschland eine besondere Schutzverantwortung für die Art aus bundesweiter Sicht zu.
Wesentliche Gefährdungsursache ist der Mangel an gut besonnten Beständen der wesentlichen Raupennahrungspflanze, des Hohlen Lerchensporns. In der historischen Kulturlandschaft kam die Art in frühen Sukzessionsstadien von flächigen Holznutzungen wie Kahlhiebe und Niederwaldwirtschaft vor. Die derzeitige Waldbewirtschaftung zielt dagegen auf dicht geschlossene Waldbestände ab. Daher ist für den Erhalt und die Entwicklung der Art Auflichtungen von Beständen mit Vorkommen des Hohlen Lerchensporns erforderlich.
Gemeinsam mit der Forst- und Naturschutzverwaltung wurden in den letzten Jahren im Bereich des oberen Schmiechtals Entwicklungsmaßnahmen konzipiert und umgesetzt. Auf der größten der Maßnahmenflächen konnte die Population von anfänglich 2 Individuen im Jahr 2015 auf über hundert Individuen gesteigert werden. Auch die beiden anderen Maßnahmenflächen sind inzwischen als Reproduktionshabitate angenommen worden.