水杉多生长在山谷或山麓附近地势平缓、土层深厚、湿润或稍有积水的地方，耐寒性强，耐水湿能力强，适宜生长在轻盐碱地，或生长在酸性的山地黄壤、紫色土或冲积土。水杉为喜光性树种，根系发达，在长期积水排水不良的地方生长缓慢，树干基部通常膨大和有纵棱。
水杉适应生长的温度为零下8度至38度。分布地的气候温暖湿润，夏季凉爽，冬季有雪而不严寒，年平均温13度，极端最高温24℃左右，无霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相对湿82%。
水杉适应性强，既可以在水中生长，也可以在陆地环境中生长。水杉耐湿涝，在种植水杉的时候，可以根据它们不同的用途，选择合适的种植位置。水杉在酸性土壤中生长最好，pH值为4.5~5.5。。