Травяная лягушка населяет равнинные и горные хвойные, смешанные и лиственные леса, по которым она проникает в тундру и лесостепь. В лесной зоне она живет в весьма разнообразных биотопах: под пологом леса, в кустарниках, на полянах, сухих и заболоченных лугах, болотах и в антропогенных ландшафтах различных типов (поля, сады, парки, поселки, города и т.д.). На Карпатах встречается от равнин до высокогорных сосновых лесов (криволесье). Иногда попадается в пещерах. В целом по лесной зоне, она населяет весьма разнообразные ландшафты от сухих и открытых мест до переувлажненных, густых, еловых лесов. На северном и южном пределах ареала лягушка чаще встречается у прудов, озер и рек, проводя больше времени в воде. Последнее типично и для лесной зоны в периоды засух. На северном пределе ареала травяная лягушка живет в лесотундре и тундре, обычно на берегах постоянных озер. В частности, на Кольском п-ове населяет древние ледниковые отложения долин, склоны холмов и морское побережье, а также участки северной тайги. На южном пределе ареала живет в островных лесах в зоне леса и степи, в кустарниках по берегам рек и в плавнях. В этих районах травяная лягушка встречается лишь в очень влажных биотопах, в частности в местах просачивания грунтовых вод, и ведет себя как более влаголюбивый вид, чем симпатрическая остромордая лягушка (Rana arvalis).
Икрометание и раннее развитие происходят в мелких (5-50 см) водах озер, прудов, болот, канав, заводей ручьев и рек, стоячих или полупроточных луж. Водные биотопы, используемые травяной лягушкой, более разнообразны в центре ее ареала, чем на периферии. На северо-западном пределе распространения, в Карело-Кольсксм регионе, R. temporaria размножается в заполненных водой углублениях в скалах, а также в поймах, болотах, прудах и прибрежной зоне озер. На южном пределе ареала размножение происходит в основном в постоянных водоемах.
В центре европейской части СССР травяная лягушка — самый многочисленный вид земноводных, лишь в некоторых местах уступающий другой бурой лягушке, R. arvalis. В смешанных лесах центра европейской России ее обилие варьируете зависимости от биотопа и характера активности в широком диапазоне 1-250 экз. на 1000 м2. Обычна в сельской местности и даже поселках и городах. Наблюдения в Белоруссии показали, что травяная лягушка более многочисленна в лиственных лесах (до 750-3000 экз. на 1000 м2), чем в хвойных (0 – 150 экз. на ту же площадь). С другой стороны, на юге ареала она больше тяготеет к влажным еловым лесам, чем к более сухим смешанным лесам и открытым ландшафтам. В таких местах лягушка образует плотные, но небольшие популяции, изолированные от других значительными сухими пространствами. Общее обилие травяной лягушки на юге ниже, чем в более северных местах: например, на юге Украины насчитывается 0,26-9,02 экз. на 1000 м2.
В период размножения особи скапливаются в водоемах в большом количестве — до 3 и более особей на 1 м2. Количество недавно завершивших метаморфоз сеголеток зависит от числа яиц в водоеме. Когда это число превосходит экологическую емкость водоема, число лягушат снижается по сравнению с предыдущим максимальным значением. Это может указывать на плотностно-зависимую регуляцию численности сеголеток. Плотностнo-зависимая регуляция важна также в личиночных группировках с повышенной плотностью населения, достигающей иногда нескольких сотен особей на литр воды. Однако численность популяций зависит в первую очередь от внешних факторов (очевидно, климатических). Во время сильных засух численность резко снижается, в некоторых биотопах лягушки исчезают. После нормализации погоды она вновь возрастает в результате реколонизации других биотопов. Такие флюктуации менее значительны на юге, где R. temporaria обитает около постоянных водоемов.
