Auf den ersten Blick erscheinen sie identisch - vergeblich und vergebens - in der Aussage allemal. Beide drücken aus, dass ein Tun umsonst, erfolglos, ist.

Beim genaueren Hinsehen erkennt man Unterschiede: In prädikativem Gebrauch, also als Teil des Prädikats, werden die beiden Wörter gleich verwendet: Es ist alles vergebens. Es ist alles vergeblich.

Quelle:
http://www.blog.institut1.de/?p=44