Okres lęgowy mały|250px|Okres lęgowy krzyżodziobów jest nietypowo długi – nie zależy od dostępności owadów, a nasion świerku Liczebność lęgów uzależniona jest od urodzaju szyszek, toteż przystępować do nich może nawet zimą, od stycznia. Przy podobnych warunkach latem drugi lęg może przypaść na sierpień, kiedy to inne ptaki w umiarkowanej strefie klimatycznej są już po rozrodzie. W latach, w których rośnie mało szyszek, krzyżodzioby prowadzą koczownicze migracje, przemieszczając się stadnie na dość duże odległości. W ciągu roku może wyprowadzić od 1 do 2 lęgów. Tworzone pary są monogamiczne.
Gniazdo Na bocznej gałęzi świerka w koronach, rzadko sosny, na wysokości od 3 do 35 m. Jest masywne, od góry zakryte zwisającymi gałązkami i uwite z gałązek świerkowych, mchu, porostów i płatków kory, a wysłane włosiem, korzonkami, piórami i suchą trawą. Ma kształt koszyczka. Ptak wybiera zwykle drzewa rosnące samotnie lub na skraju lasu.
Jaja mały|250px|Jaja z kolekcji muzealnej Samica składa od stycznia do maja 3 albo 4 (wyjątkowo więcej – do 6) mało wydłużone jaja o tle brudnobiałym lub szaroniebieskim, drobno fioletowo nakrapiane, o średnich wymiarach 22×16 mm.