Корневая система лиственницы в обычных условиях мощная, разветвлённая, без резко выраженного стержневого корня, при сильных, заглублённых на концах боковых корнях, наличие которых обеспечивает ветроустойчивость дерева. Иногда наблюдается укоренение соприкасающихся с почвой ветвей. В условиях переувлажнённых почв, а также при неглубоком залегании вечной мерзлоты корневая система поверхностная. При этом деревья страдают от ветровала. В поймах рек, на моховых болотах в условиях заглубления прикорневой части ствола нарастающим слоем мхов или занесения песчано-илистым слоем лиственница образует придаточные корни.
Лиственница — чрезвычайно светолюбивое дерево, в затенении не возобновляется и не растёт. В благоприятных условиях растёт быстро. До 20-летнего возраста прибавлять в год от 50 до 100 см.
Лиственница устойчива к весенним заморозкам, очень устойчива к низким зимним температурам, нетребовательна к тепловому режиму вегетационного периода — именно поэтому широко распространена далеко за Полярным кругом.
К почве также нетребовательна. Растёт на моховых болотах, переувлажнённых марях, при близком залегании вечной мерзлоты, на сухих скелетных почвах горных склонов. В таких неблагоприятных условиях лиственница бывает низкорослой и чахлой. Оптимальные почвы, дающие лиственнице возможности для наилучшего развития — увлажнённые и хорошо дренированные суглинки или супесчаные почвы пологих склонов и речных долин.
В местах, неблагоприятных для других пород — на тяжёлых и переувлажнённых почвах, в районах вечной мерзлоты, на марях — образует чисто лиственничные насаждения. При более хороших почвенно-климатических и гидрологических условиях растёт в смеси с елью, пихтой, берёзой, другими породами. Хорошо заселяет гари и свежие незадернённые сплошные вырубки. Сеянцы и естественный подрост почти не повреждаются грызунами.