水杉是活化石植物。水杉是世界上珍稀的孑遗植物，冰期以后，这类植物几乎全部绝迹，在欧洲、北美、和东亚，从晚白垩至新世的地层中均发现过水杉化石。水杉喜温暖、湿润的环境，生长期需要提供充足的水分和养分，保持土壤湿润、肥沃，促使植株茁壮生长。
水杉多生于山谷或山麓附近地势平缓、土层深厚、湿润或稍有积水的地方，耐寒性强，耐水湿能力强，在轻盐碱地可以生长。
水杉为喜光性树种，根系发达，生长的快慢常受土壤水分的支配，在长期积水排水不良的地方生长缓慢，树干基部通常膨大和有纵棱。
水杉天然更新弱，应特别注意保护幼苗，促进其生长，避免残存的水杉林被其它树种所更替。全国许多地区都已引种，尤以东南各省和华中各地栽培最多。