Comme le laisse sous-entendre son nom commun anglais « » (« » désignant les milieux intraforestiers de lande ou végétation basse), il apprécie la Strate herbacée des clairières forestières, éventuellement légèrement ombrée, et comme habitats de substitution les landes et prairies bocagères (habitats de substitution). On le trouve jusqu’à 1 600 m.
Le mélitée du mélampyre sont de piètres voiliers, ils ne se déplacent que sur de faibles distances. Ils vivaient dans les milieux ouverts intraforestiers entretenus par de grands herbivores qui ont disparu ou se sont raréfiés. Ils sont donc depuis plusieurs milliers d'années devenus dépendants des clairières créées par l'activité humaine (un de leurs noms anglais était "Woodman's Follower" ; celui qui suit l’homme des bois). Ceci rend cette espèce sensible à la sylviculture intensive.
Les landes résultant du surpâturage de zones boisées par du bétail (ânes, mulets, moutons, bovins, chevaux..) ou leur exploitation en taillis ont traditionnellement fourni des sites alternatifs de reproduction à cette espèce, mais depuis la fin de la première guerre mondiale, ces activités sont en recul constant et les landes et taillis.
Sa principale Plantes-hôtes est - comme commun français l'indique - le Mélampyre des bois. Mais sa chenille semble aussi pouvoir se nourrir de plantains, centaurées...
Plantes hôtes
En Europe de l'Ouest, les espèces suivantes peuvent être utilisées par la chenille du Mélitée du mélampyre :
- Mélampyre des prés (Melampyrum pratense), la seule utilisée dans les zones boisées, et la principale source de nourriture pour cette espèce dans les autres milieux ouverts ;
- Digitale pourpre (Digitalis purpurea) — seconde source de nourriture dans les milieux ouverts ;
- Plantain lancéolé (Plantago lanceolata) — nourriture utilisée dans les zones de prairies ;
- Véronique petit-chêne (Veronica chamaedryas) — hôte majeur sur les zones enherbées sauvages ;
- Grand plantain (Plantago major) — ressource alimentaire secondaire possible ;
- Véronique à feuilles de lierre (Veronica hederifolia) — ressource alimentaire secondaire possible ;
- Véronique à feuilles de serpolet (Veronica serpyllifolia) — ressource alimentaire secondaire possible ;
- Achillée millefeuille (Achillea millefolium) — ressource alimentaire secondaire possible.
Plantes additionnelles susceptible de nourrir cette espèce en Europe :
- Plantain alpin (Plantago alpina) ;
- Véronique des montagnes (Veronica montana) ;
- Veronique officinale (Veronica officinalis) ;
- Véronique en épi (Veronica spicata) ;
- Digitalis ferruginea ;
- Digitale jaune (Digitalis lutea) ;
- Linaire commune (Linaria vulgaris).
