黑鸛沒有亞種分化，在世界上廣泛分布於歐亞大陸和非洲，在我國的分布範圍幾乎遍及除青藏高原以外的全國各地。越冬時主要在長江流域及華南、西南等地區，而在黃河流域以北的東北吉林長白山，華北山東泰山，山西五台山、恆山、蘆芽山、中條山、關帝山，北京密雲黑龍潭，西北陝西中北部山區，甘肅河西走廊，新疆塔里木盆地南緣等，近年來都發現了它的繁殖地。
黑鸛是一種進行長距離遷徙的候鳥，對繁殖、遷徙和越冬期間的生活環境都有很高的要求，尤其是覓食的水域，要求水質清澈見底，水深不超過40厘米，食物比較豐盛，冬季不能結冰。它們覓食的時候往往按照一些較為固定的路線活動，範圍可以達到數公里遠。常常先在高空盤鏇偵察，確定取食地點後，還要降落在水邊仔細觀望一會兒。一旦發現目標，便在淺灘上走走停停，潛行至獵物附近啄食。也有時在淺水中頻頻走動，捕前啄後，追趕魚群，弄得水花四濺。追到食物後便用長嘴對準目標，猛插下去，將其捕到口中吞食。黑鸛的食物以魚類為主，其次是蛙類、軟體動物、甲殼類，偶而有少量螻蛄、蟋蟀等昆蟲和夾帶吃入的水草。魚的種類有鯽魚、雅羅魚、團頭魴、蝦虎魚、白條、鰾鰍、泥鰍、條鰍、杜父魚等。
黑鸛在飛行的時候頭頸前伸，雙腿後掠，形成一條直線，飛行高度多在300米以上。它們不僅能鼓翼飛行，還可以長時間在空中翱翔，尤其是在有上升氣流的地帶，雙翅平展不動，逐漸盤鏇升入高空。降落時，速度逐漸減慢，雙腿徐徐向下伸直，落地十分平穩。它們在地面行走時，步履輕盈，跨步很大。黑鸛活動時悄然無聲，不善鳴叫，休息時常用單腳或雙腳站立於水邊沙灘上或草地上，脖頸收縮成駝背狀。由於它們體型較大，有高超的飛行技巧和堅實有力的長嘴為武器，加之多棲居於懸崖峭壁之上，所以較少受到其他動物的攻擊。
我國發現的黑鸛多在僻靜而開闊的森林，河谷沼澤及近水的崇山峻岭間的懸崖峭壁上營巢，也有的營巢在黃土高原地帶水蝕深溝的土崖上，西北乾旱地區水域附近的砂石陡壁上，以及塔里木盆地周圍的胡楊樹上，所以有人把在我國黑鸛的營巢環境分為森林、荒原和荒山等三種類型。它們的巢一般直徑達1—2米，高70厘米，多建在環境偏僻，避風向陽，便於覓食和防患天敵的地方，上面大多有突出的岩石可以遮雨。有時經過成功繁殖以後未受干擾的舊巢也可以連年使用，但每年都要重新進行修補和增加新的巢材，從而使巢的體積隨使用年限的增加而變得越來越龐大。
每年春天，剛剛來到繁殖地點的黑鸛經常成雙成對地在高空中盤鏇、嘻戲，雄鳥和雌鳥緊密相隨，相互追逐。雌鳥在盤鏇時，往往會放慢滑翔速度，雙腿下垂，似乎在等待著雄鳥的靠近。它們也用垂頸，點頭，或頻頻鳴叫的方式來表達相互間的愛慕之情，還不時地夾雜著上下喙的叩擊或雄鳥和雌鳥間用喙相互親吻，磕碰所發出的清脆的，如同敲擊竹板的“嗒，嗒”聲。在共同築巢的過程中，雄鳥以銜運巢材為主，雌鳥則多在巢中鋪墊修理，整個築巢過程大約需要一個星期。它們用略微粗長的喬、灌木樹枝構成巢的主體，中、上層則使用細長的小灌木樹枝，最後鋪墊以大量的乾燥苔蘚，或是細軟的草根、草莖、羊毛和枯葉等。黑鸛每窩產2—4枚橢圓形、潔白色的卵。孵卵主要是由雌鳥來承擔，雄鳥除了幾次外出覓食外，其餘時間均站在雌鳥的身邊守護，遇到氣溫下降的天氣，還常常再向巢中運送一些苔蘚，供孵卵的雌鳥加墊巢窩。到了孵卵的中期，雄鳥也有時替換雌鳥孵化，以便雌鳥出外活動、覓食。
在不同地點繁殖的黑鸛的孵卵期不盡相同，少的需要31天，最多的則需要38天。雛鳥是按照產卵的順序依次出殼的，剛出窩的雛鳥眼睛微微睜開，全身布滿了白色的胎絨羽，體重一般在60克左右。雛鳥出殼後的第二天就能吃食了，它們的雄雌親鳥將捕到的小魚吞下後輪流返回巢中，再將半消化的食物吐出，一般要分三次吐完，任雛鳥自行吞食。黑鸛的育雛期長達4個月之久，在雛鳥出殼後的20多天內，巢中時刻都有親鳥守護以防天敵的襲擊。出殼60—70天后的幼鳥就可以離巢進行試飛了，這時它們僅在巢的附近活動，多在險峻的山崖邊進行跨越山谷的飛行練習，如果遇到狂風暴雨等惡劣天氣則馬上返回巢中。100天以後，幼鳥便隨親鳥大範圍外出覓食，不再歸巢了。
黑鸛大多數是遷徙鳥類，只有在西班牙為留鳥，僅有少數經過直布羅陀海峽到非洲西部越冬，此外在南非繁殖的種群也不遷徙，僅在繁殖期後向周圍地區擴散遊蕩。在歐洲繁殖的種群，幾乎全部通過直布羅陀海峽，或者穿過博斯普魯斯海峽沿地中海東端遷往非洲越冬，在亞洲西部繁殖的種群則主要遷徙印度越冬。在俄羅斯東部和我國繁殖的種群，主要遷徙到我國的長江以南越冬，遷徙主要在白天，常結成10餘只至20多隻的小群。主要依靠兩翅進行鼓翼飛行，有時也利用熱氣流進行滑翔，秋季在9月下旬至10月初開始往南遷移，春季大多在3月初至3月末到達繁殖地。
繁殖地生境條件的惡化是影響黑鸛繁殖力的主要因素之一，特別是化工、冶金、輕工三大工業所排放的廢氣、廢水、廢渣等三廢和農業生產所用的化肥、農藥等有很多進入各種水域造成污染，不僅使黑鸛的食物大量減少，也直接危害它們的健康發育，造成雛鳥死亡率增加。人類的獵捕，以及在黑鸛的巢區附近爆破取石作為建材的現象也很嚴重。由於黑鸛數量過於稀少，活動範圍大，巢址又很分散，所以尚未得到切實有效的保護。資料表明，黑鸛的種群數量在全球範圍內都已經顯著減少，目前全世界僅尚存約 1000多個繁殖對。在我國黑鸛也是非常罕見的瀕危物種，每年在它的主要越冬地江西鄱陽湖僅能見到幾十隻，而在它的主要繁殖地山西，每50—100平方公里才有一對，只有新疆南部最近發現了500隻以上的大群，給黑鸛的繁衍生息帶來了希望
