黑雁为典型的冷水性海洋鸟，耐严寒，喜栖于海湾、海港及河口等地。少与其他种类混群。近水面低飞，涨大潮时栖于沿海港湾。觅食于沿海草场。主要以青草或水生植物的嫩芽、叶、茎等为食，也吃根和植物种子，冬季有时还吃麦苗等农作物的幼苗。迁徙时常集成大群，白天飞翔，傍晚降落到湖泊等水域休息和觅食，常常发出高叫声，极为嘈杂。

性极活跃，喜集群，常成群活动和栖息。飞行时两翅煽动迅速而有力，并发出“呼呼”声响。通常呈直线飞行，但也常常在海面上空盘旋和来回飞翔；转弯也很灵活。飞行时多排成单行，有时也呈密集的、零乱的，像一窝蜂似的紧贴地面飞行。在地上也善奔跑，行动敏捷，速度甚快，游泳也甚轻快。游泳时前身下沉，后部向上突出，尾部露出水面甚高，明显可见尾下白色。善于游泳和潜水，飞翔的速度也很快，从水面上飞起时，也总是在不停地鸣叫。晚上一般栖息在水面上、水边浅水处或者沙滩上。每天黎明就成群结队地飞到草原上去觅食，中午又回到水边去休息、饮水和吞食沙粒，晚上有时也在觅食地栖息。当气候较为恶劣，特别是有暴风雨侵袭的天气下，也常到芦苇丛中躲避。少与其他种类混群。

主要以植物性食物为食。当它们刚迁到繁殖地时由于冰雪尚未融化，它们主要取食岩石下面的苔藓和地衣。随着气温逐渐升高，植物开始荫发，它们开始大量觅食重新长出来的植物嫩芽、植物茎和叶。秋季和冬季则在海岸觅食大叶藻和海藻，完全素食，以藻类、苔藓、地衣、夏季海草、海蓬子、绿藻、粮食种子和冬小麦嫩苗为食。它们主要在清晨和下午觅食。繁殖季节主要在苔原地上取食，非繁殖季节则在沿海和海边泥地上取食各种海藻。取食方式除一般的将头颈伸入水中取食外，它们也能像某些鸭类一样，在浅水中尾朝上的扎入水中取食水底食物。

黑雁是典型的迁徙型鸟类。其中分布在中国的黑雁主要迁徙于西伯利亚北极冻原带繁殖地和中国黄海、东海和渤海湾以及朝鲜和日本沿海的越冬地之间。迁来中国的时间多在9月末至12月初。迁离中国沿海的时间在4月初至4月中旬，也有迟至5月初的。

黑雁繁殖在北极冻原带。当它们迁到繁殖地时，冰雪还未融化，常成群栖息在冰雪地上。配对的形成通常是在到达繁殖地后，但在越冬地已明显出现争偶和在空中追逐现象。求偶行为是以相互用头浸水运动为先导的，但此时并没有出现像其他雁类那种尾明显的垂直竖起现象，其后雄雁伸颈和鸣叫，但没有明显的仪式化动作。成群到达繁殖地后，常集中在沿海岸边，自由的活动在冰雪地上。对形成后雄鸟在雌鸟带领下逐渐离开群体。觅找适合的地方营巢。通常成对或成小群在一起营巢繁殖，巢多选择在沿海的一些小岛或沿海岸线的水塘边和溪边，也有在湖岸边营巢的。营巢地通常都有草或芦苇生长。巢位多选择在海岸沼泽或苔原上干燥的地方，也或在土堆和岸坡上，巢多利用地面凹坑，或雌鸟在松软的苔原上踩出一个小坑即成，里面放有苔藓、鸟类羽毛和绒羽。