Zasięg występowania Kacyk kasztanowogłowy występuje endemicznie na Martynice, na obszarze około 1100 km². Wedle danych z 1998 roku zagęszczenie w środkowej części wyspy wynosi 2,4 osobnika na hektar. Gatunek występował początkowo poniżej 700 m, w lasach – od suchych po deszczowe, na ich obrzeżach i plantacjach; także w namorzynach i w miastach.
Zachowanie Pieśń, nieczęsto rejestrowana, to miękki szczebiot. Ptak odzywa się ostrym chiiu. Żeruje w roślinności, zjada owoce, w tym jagody, i owady, w tym mrówkowate, straszyki i gąsienice. Zazwyczaj przebywa samotnie, w parach lub grupach rodzinnych. Nie obserwowano ptaków żerujących dalej niż 100 m od gniazda, prawdopodobnie więc terytoria są małe.
Lęgi Okres lęgowy trwa od grudnia do lipca, ale zwykle rozpoczyna się w lutym. Gniazdo to płytki koszyczek ze splecionych włókien roślinnych oraz liści, mający kształt ¼ kuli, przytwierdzony pod dużym liściem. Zwykle ptak umieszcza je 2–4 m nad ziemią. Zniesienie liczy 2–3 jaja o kremowobiałej barwie z niebieskim odcieniem, na szerszym końcu pokryte brązowymi plamkami. Wysiadywanie trwa co najmniej 14 dni. Karmieniem piskląt oraz obroną gniazda zajmują się oboje rodzice;