Rośnie w miejscach mulistych; na brzegach wód stojących, mokradeł, rzek, także w miejscach zasolonych w pasie wybrzeży i na solniskach śródlądowych. Często na odsłaniającym się dnie zbiorników, po spadku poziomu wody. W przypadku wezbrań wód, rośliny tego gatunku wydłużają pęd w celu wyniesienia kwiatostanu nad powierzchnię wody. W obrębie rodzimego zasięgu gatunek wykazywany także jako rzadszy na siedliskach ruderalnych i w podmokłych miejscach na polach, ale już jako zawleczony w Ameryce Północnej notowany jest głównie jako gatunek ruderalny. W Europie Środkowej uznany za gatunek charakterystyczny zespołu Rumicetum maritimi z klasy Bidentetea tripartiti. Zespół roślinności ze szczawiem nadmorskim wykształca się na brzegach bardzo eutroficznych zbiorników i ze względu na postępujące zanieczyszczanie wód jest coraz bardziej powszechny. Także na Wyspach Brytyjskich gatunek po okresie, w którym tracił stanowiska w wyniku regulacji i osuszania mokradeł, od drugiej połowy XX wieku zyskuje nowe stanowiska, co wiązane jest ze wzrostem trofii wód.