Ekologia i biologia thumb|Główka torfowca nastroszonego z pseudopodiami i zarodniami thumb|Olszyna bagienna z torfowcem nastroszonym w województwie lubuskim Torfowiec nastroszony występuje na torfowiskach zasilanych minerotroficznie tj. wodami, które wcześniej przepływały przez podłoże mineralne. Jest cienioznośny. Związany z siedliskami mezotroficznymi i lekko eutroficznymi. Rośnie w miejscach wilgotnych lub mocno mokrych i okresowo zalewanych.
Poza północną częścią zasięgu występuje najczęściej w miejscach silnie wilgotnych w borealnych lasach iglastych i lasach bagiennych strefy umiarkowanej. Rośnie pod różnymi drzewostanami, zwłaszcza iglastymi (ze świerkami, z jodłami, modrzewiami, żywotnikiem zachodnim w Ameryce Północnej), ale też pod brzozami, olszami, klonami i wierzbami. W Europie Środkowej występuje głównie na torfowiskach niskich porośniętych olsami, zwłaszcza w olsach torfowcowych pod okapem olszy czarnej i brzozy omszonej (jego obecność odróżnia olsy torfowcowe od brzezin bagiennych w sytuacjach przejściowych), oraz w zaroślach bagiennych z wierzbami – z wierzbą uszatą, szarą i rokitą. Częsty jest na obszarach źródliskowych w lasach iglastych, występuje także na bagnistych brzegach jezior i nad strumieniami, w tym w szuwarach. Obecny bywa też na torfowiskach przejściowych.