Размножение начинается через несколько дней (до месяца) после выхода лягушек из зимовки. Нередко на одном водоеме собирается до несколько сотен размножающихся лягушек. Характерный крик уорр.. орр.. круу переходит в раскатистый хохот (в переводе с латинского название этой лягушки хохотунья ). Брачный период очень длинный - 1,5-2,5 мес. В южных районах лягушка может откладывать до 7 кладок за сезон (весной и осенью). Самцы образуют брачные хоры, издавая громкое кваканье. Амплексус подмышечный. Иногда 2-4 самца образуют цепочку , обхватив один другого после самки. Самцы случайно обхватывают другие виды земноводных ( Rana sp., Bufo sp.). В некоторые годы самцы озерной лягушки, обитающей в рыбсовхозах, весьма часто обхватывают рыб, что приводит к смерти последних.
По данным из дельты Волги, при возрастании длины тела (L) самки от 91-95 до 116-119 мм размер кладки возрастает от 3916-3989 до 7969-9360. Согласно другим данным, (степная зона бассейна Днепра), плодовитость самки возрастает до L ~ 110 мм. По мере дальнейшего возрастания размера самки ее плодовитость снижается, но в отдельные годы достигает 11500 яиц на самку длиной 120-126 мм. Икра откладывается на глубине не менее 0,4-1,5 м.