Рыба эта теплолюбивая и ищет места не там, где глубже, а где теплее. Тем не менее толстолобики хорошо поддаются акклиматизации и легко уживаются с другими распространенными рыбами пресных водоемов как с проточной, так и со стоячей водой. Встретить же толстолобика можно практически во всех регионах Украины, Белоруссии и России.

Проблемой поддержания их популяции является лишь невозможность естественного размножения этой рыбы за пределами регионов ее естественного обитания. Поэтому стада толстолобиков поддерживаются посредством исключительно искусственного зарыбления молодью.

Толстолобик предпочитает участки водоема с илистым дном и мягкой растительностью, глубиной 3–4 м. Встречается часто в водоемах, где обитает карп. Наиболее активен в предутренние и вечерние часы. В поисках пропитания вечером на закате, ночью и рано утром на рассвете может подходить на мелководные участки рек и водохранилищ и к берегу, но днем уходит подальше от него.

В местах открытой воды толстолобики держатся на песчаных отмелях и плесах со слабым течением. В небольших водоемах, где численность толстолобика велика, а корма недостаточно, ловить его можно с начала мая до середины сентября. Собственно, начало и окончание периода активной рыбалки на толстолобика определяется скорее не календарем, а температурой прогрева воды. А этот параметр сильно отличается в зависимости от региона. Но в среднем можно сказать, что, как только вода достигает 18 °C, толстолобик становится активнее и начинает попадаться на крючок. В самые жаркие дни лета, особенно в южных регионах, где температура воды может достигать 22–26 °C, рыба становится безразлична к искусственной прикормке и насадкам. Дело в том, что при такой температуре вода, как правило, обильно цветет. И толстолобик вполне довольствуется естественным кормом. С другой стороны, чем выше температура воды, тем активнее он кормится. Объясняется это просто: при высокой температуре окружающей среды быстрее происходит и усваивание пищи. Тут должны вступать в силу естественные приманки. Самыми благоприятными условиями для ловли толстолобика являются штиль или мелкая рябь и высокая температура воды. А самым простым способом определения активности толстолобика в водоеме является наблюдение за состоянием воды. Если вода теплая и прозрачная, клев гарантирован. Если же вода мутная или цветет, значит, кормовая база в избытке и соблазнить его наживкой будет непросто. Также следует отметить, что активность рыбы, а следовательно, и удача охоты на нее может снижаться в дни резкого снижения или подъема атмосферного давления.

Зимой толстолобики собираются в огромные стаи и в ее начале практически не совершают миграций, но в оцепенение не впадают, как многие карповые сородичи.