Le chevreuil fréquente surtout des régions ayant une densité de 50 % de feuillus et 50% de conifères. Le chevreuil est présent en Europe et en Asie où il peut atteindre 20 à 30 têtes pour 100 hectares.
Il vit dans des milieux variés : bois, forêts de feuillus ou de conifères, bosquets à végétation herbacée variée ou clairières. Les taillis sous futaie avec espaces dégagés lui sont favorables. On le trouve aussi dans des champs et des prairies, ainsi que dans des parcs et réserves fauniques. Il est sédentaire, sauf dans la période du rut où le mâle se déplace pour aller féconder le plus grand nombre de femelles sur son territoire. Ses mœurs sont surtout crépusculaires, mais il est aussi visible en plein jour. Il peut vivre en solitaire, par couple ou en groupes familiaux (hardes) composés d'une ou plusieurs femelles et de leurs faons. En général, les troupes de 10 à 15 têtes se forment seulement en automne et en hiver. En dehors du rut, les mâles sont plutôt solitaires. Excellent coureur et sauteur, le chevreuil nage aussi très bien, mais il ne choisit cette option que lorsqu'il y est obligé ou lorsqu'il est menacé. En présence d'un danger, les faons sont souvent « abandonnés » provisoirement par les femelles. Plus âgés, au cours de la fuite, ils suivent leur mère.
Le mâle est appelé brocard (à un an le mâle porte des "broches" d'où le nom de brocard) ; la femelle, chevrette ; le jeune avant 6 mois, faon ; le jeune entre la mue d'automne et un an, chevrillard. Le chevreuil est parfois appelé cabrol.
En français canadien, le mot chevreuil peut désigner aussi le cerf de Virginie.
Depuis les plans de chasse et l'agrainage qui l'ont beaucoup favorisé, et en l'absence de prédateurs naturels, le chevreuil est devenu le mammifère herbivore sauvage le plus commun en forêt, dans de nombreux pays de l'hémisphère nord. Il reste pourtant très discret. Ses populations sont donc difficiles à dénombrer, d'autant qu'il est essentiellement forestier. S'il s'approche volontiers des habitations proches des lisières tôt le matin ou la nuit, il fuit le contact de l'homme et est gêné par des dérangements répétitifs. Sa musculature et son système circulatoire sont adaptés à la fuite immédiate et aux bonds lui permettant de franchir les clôtures basses et les buissons en une fuite rapide en forêt dense ou au milieu des ronciers, mais s'épuise rapidement à la course en milieu ouvert.
Les chevreuils ont une morphologie adaptée à la course et aux bonds. Ils ont une musculature sèche, concentrée près du corps avec de longues pattes fines et légères. Leurs sabots frêles sont serrés et très pointus. Les chevreuils peuvent bondir à près de 2 mètres de haut, jusqu'à 6 mètres en longueur. Ils peuvent courir sur de longues distances. En cas de danger, ils peuvent courir très vite et atteindre une vitesse de pointe d'environ 70 km/h, qu'ils maintiennent sur plusieurs centaines de mètres. Ils sont beaucoup plus rapides que leurs prédateurs. Cependant en l'absence de prédateurs naturels comme les loups et les lynx, les chevreuils se déplacent moins et sont moins musclés.
Il est grégaire et peut former des groupes de plus de 10 individus en milieu ouvert en hiver. La cellule sociale de base du chevreuil est matriarcale, associant une chevrette et sa progéniture de l’année (jusqu’au 10e-11ème mois, après quoi les jeunes sont repoussés par la femelle). L'adulte est sédentaire en forêt sur un territoire enforesté de 30 à 60 voire 100 hectares, qu'il conserve durant toute sa vie. Comme le cerf élaphe, il passe environ 50 % de son temps à se reposer et dispose donc de réseaux de zones de repos sur son territoire. Il exploite aussi occasionnellement les abords des forêts.
L'adulte communique surtout par des postures, et à distance par un cri dit aboiement parce qu'il évoque un aboiement de chien, alors que le faon émet de faibles piaulements.
Certains individus plus aventuriers migrent et s'intègrent dans d'autres groupes, entretenant la diversité génétique des populations locales au sein de métapopulations régionales, à condition que les forêts ne soient pas trop isolées les unes des autres par des phénomènes d'insularisation écologique et de fragmentation écopaysagère.
Son comportement est modifié en l'absence de prédateurs naturels (loup, lynx) ; il se déplace moins et est moins musclé.
Chez les mâles, il est caractérisé sept mois par an (de février à août) par une activité de marquage hormonal et/ou odorant du territoire, par « frottis » et « grattis » (on parle de « régalis » quand un frottis est associé à un gratti). Ce comportement pose problème pour la régénération forestière là où les populations sont denses. Une étude a porté en France sur des plants de chêne sessile de 3 ans exposés au chevreuil en conditions contrôlées (avec suivi de l'état des arbres durant 3 ans). Après 3 ans, 39 % des plants étaient morts (c'est plus que le taux naturel de mortalité qui est élevé chez les jeunes chênes). 51 % ont eu une perte de hauteur importante par rapport à leur hauteur initiale (supérieure à 20 cm) et 10 % ont seulement se sont normalement développés (comme les plants témoins non « frottés »). Cette étude a également montré que les blessures faites au printemps (montée de sève, feuilles plus fragiles..) sont deux fois plus importantes, « à comportement égal du chevreuil ».
Ces résultats pourraient être tempérés par deux éléments qui restent des hypothèses, à ce jour non scientifiquement démontrées (mais qui ne semblent pas avoir fait l'objet d'études) ;
Pour limiter les dégâts sur les arbres, les forestiers demandent aux chasseurs de respecter un « équilibre sylvo-cynégétique » qui n'est pas toujours consensuel. Les forestiers ne veulent pas non plus se priver des chevreuils qui font partie de l'écosystème forestier et qui, avec les autres "grands gibiers ", contribuent au revenu de la forêt souvent à hauteur de 50 % environ, voire plus.