Biologia i ekologia Bylina, hemikryptofit. Spotykana jest przede wszystkim w uprawie, ale często dziczeje i porasta także przydroża, murawy i zarośla. Kwitnie od maja do września. Nasiona powstać mogą wyłącznie w wyniku zapylenia krzyżowego, jest bowiem rośliną samopłonną – zarodki powstałe w wyniku zapylenia własnym pyłkiem obumierają.
Jest rośliną pokarmową m.in. dla pluskwiaka Agalliota quadripunctata.
Systematyka i zmienność Tworzy mieszańce z lucerną sierpowatą (lucerna pośrednia). W nowszych ujęciach taksonomicznych lucerna mieszańcowa jest uznawana za podgatunek lucerny siewnej – Medicago sativa L. nothosubsp. varia (Martyn) Arcang.Comp. fl. ital. 160. 1882. Liczne dawniej wyróżniane podgatunki i odmiany lucerny siewnej, jak również kilka innych gatunków, uważane są zwykle za synonimy typowej formy gatunku.