Preferuje otevřené oblasti s roztroušenými stromy a keři, polní lesíky, vzácněji okraje lesů, raději vlhčí a výše položené oblasti. Hnízdí od dubna do června 1x ročně. Velké pevné hnízdo ze suchých větviček, stonků, kořínků a mechu stavějí oba ptáci a vystýlají je rostlinnou vlnou, peřím a srstí. Je umístěno ve výšce 3-10 m, často po několik let v tomtéž keři nebo stromě. Na snůšce 5-7 šedozelených, rovnoměrně hnědě kropenatých vajec, se rodiče v sezení střídají. V době krmení mláďat je jejich potravou převážně hmyz. Dospělý ťuhýk šedý však zdolá i kosa a mladého potkana, napadá i koroptve polní (
Perdix perdix) a unese v zobáku vrabce. Kořist nemusí být vždy napíchnuta na trny, jak je u ťuhýků obvyklé, ale ptáci ji často zavěšují do vidlic větví v okolí hnízda.