Rozród W Wołdze wędrówki tarłowe odbywają się od połowy września do marca, w Kurze od listopada do lutego. Odbywają się one nocą, przy braku księżyca tarlaki płyną blisko powierzchni, zaś w księżycowe noce trzymają się blisko dna. W ciągu dnia zatrzymują się one wśród kamieni na dnie. W ciągu jednej nocy wędrujące minogi kaspijskie przebywają od 2 do 16 km. Całkowity przebyty dystans dochodzi do 1500 km, choć tarliska znajdują się w całym biegu rzek od ich ujść do źródeł.
Po wpłynięciu do rzeki dorosłe osobniki nie pobierają pokarmu. Początkowo zawartość tłuszczu w ich ciałach wynosi nawet 34%, z czasem zaś spada nawet do 2%.
Tarło odbywa się w rzece od marca do maja (a nawet połowy lipca) przy temperaturze wody 15-23?°C. Samica składa od 20 do 34 tys. jajeczek w jamie wygrzebanej w piaszczystym lub żwirowym dnie, zazwyczaj w płytkiej wodzie. Samice giną zaraz po złożeniu ikry, samce natomiast przeżywają i mogą trzeć się z kilkoma samicami. Jaja mają kolor jasnoszary lub żółty. Wylęg następuje po 8-10 dniach przy długości 0,33–0,42 cm. Wchłonięcie woreczka żółtkowego następuje po trzech, czterech dniach.