Elle habite surtout les forêts de conifères et niche très souvent dans les trous de Pic noir et suit ce dernier dans son mouvement d'expansion vers le sud-ouest de l'Europe (elle aurait été observée dans les Pyrénées). Mais, elle est observée bien moins souvent que la Chevêche qui est pourtant plus rare. Tout comme cette dernière, elle envahit les basses terres en période de disette. Lorsque les populations de petits rongeurs vivant dans ses aires de nidification forestières s'affaissent, la Nyctale de Tengmalm effectue un mouvement migratoire vers le sud, espérant trouver des sources de nourriture plus abondantes. Aussi, à cause de migrations importantes à l'automne, cette nyctale devient, concrètement, impossible à trouver l'hiver. En fait, cet animal de mœurs nocturnes et forestières doit se fondre probablement au cœur de la forêt, de sorte que sa présence reste ignorée. En fait, les ornithologues des régions plus déboisées ont parfois la chance de la trouver, en plein jour, dormant dans quelque conifère isolé. Mais il arrive aussi d'observer ce petit strigidé en hiver perchée bien en vue, en plein jour, dans les squares ou les jardins des cités.
Quoi qu'il en soit, son habitat favori reste la forêt de conifères, de plaine ou de montagne, incluant les secteurs de forêt mixte. Elle occupe donc, en petit nombre, les forêts et les monts.