Oiseau sédentaire, lié au territoire de ses milliers de caches sur une surface de 10 à 100 hectares — selon les ressources alimentaires du lieu — et un rayon maximal d'à peu près 10 km. Il aime particulièrement les épicéas à feuillage épais qui lui assurent une protection naturelle contre la neige pour le nid et des caches de nourriture.
Son régime alimentaire est à dominante végétale, et il affectionne particulièrement les noisetiers en plaine, les pignes du pin en montagne, ou du pin de Sibérie, selon les régions où il vit. Il aime aussi les baies, tous les fruits secs, mais aussi les insectes et autres petits invertébrés.
Pour l'hiver, il cache ses réserves de nourriture dans plusieurs milliers de cache qu'il mémorise, et disperse sur tout son domaine. Sa mémoire lui permet d'en retrouver à peu près les deux tiers — ou trois quarts — qui lui servent à se nourrir durant l'hiver, l'autre tiers pourra germer et croître. Le casse-noix moucheté est donc un propagateur des espèces dont il consomme les graines. Cette espèce peuple la Belgique (Ardennes), l'Allemagne, tout l'arc alpin de la France (où cet oiseau est également présent dans l'est depuis les Ardennes) à l'Autriche, les Alpes suisses, le sud de la Scandinavie, la Russie européenne et la Sibérie. La conservation de l'espèce est liée à celle de l'abondance des arbres dont il mange les graines (noisetiers, pins et à celle des plantations serrées d'épicéas tardivement éclaircies.