Durante la reproducción habita en bosques caducifolios y mixtos y áreas arbustivas con abundante matorral.
En invierno además en pastizales, campos de cultivo, parques y jardines.

Se alimenta principalmente de insectos y otros invertebrados que captura entre las ramas y hojas de árboles y arbustos. En invierno forma bandos con otras especies en busca de alimento.

Anida en el suelo, entre la hierba próxima a un arbusto. Construye un nido abovedado con entrada lateral, con hierba, musgo y hojas, a veces pelo, pero sin revestimiento interior diferenciado. La puesta más frecuente es de 5 a 6 huevos, incubados en exclusiva por la hembra, durante 13 a 14 días. Los pollos vuelan a los 12 a 14 días.

El mosquitero boreal, como su nombre indica, es una especie nórdica que se reproduce en las latitudes más septentrionales de la Península Escandinava, norte de Rusia y toda Siberia, norte de Mongolia y oeste de Alaska.

Inverna en la costa este de china y el sudeste asiático.

La primera observación homologada tuvo lugar en septiembre de 2008, en Jerez de la Frontera, Cádiz. Un ejemplar.

En noviembre de 2019 se capturó un ejemplar de primer año en una estación de anillamiento, en Deltebre, Tarragona.

El primer ejemplar en Baleares fue observado en septiembre de 2020, en Pollença, Mallorca.

La última observación homologada tuvo lugar en Almonte, Huelva, Huelva. Otro ejemplar de primer año capturado también en una sesión de anillamiento, en octubre de 2020.