Le grèbe n'est pas à l'aise en vol, il lui faut un long élan pour décoller. Il l'est encore moins à terre. Il passe l'essentiel de son temps sur l'eau, nageant ou plongeant.
Il vole assez bas, avec des battements d'ailes rapides, cou et pattes étendues et légèrement tombants. On peut alors voir une large tache blanche sur la partie supérieure et antérieure de l'aile, ainsi qu'un miroir blanc sur la partie postérieure. Lors du vol, il lui arrive souvent d'utiliser ses pattes comme gouvernail.
C'est un excellent plongeur, capable de plonger jusqu'à 3 minutes et 20 mètres de profondeur, mais sa profondeur habituelle de plongée est le plus souvent de 4 à 6 m.
Il se nourrit principalement de petits poissons (de 5 à 20 cm généralement) ; il en consomme de 150 à 200 g en moyenne par jour, surtout des cyprinidés (gardons, goujons, ablettes, etc.) mais sa principale proie est la perche. Il mange également des insectes, larves, des crustacés (dont des crevettes en milieu marin), des mollusques et même des grenouilles. Les petits sont tour a tour nourris avec des poissons et des plumes, les plumes dovent permettre de créer une boule protectrice au fond de l'estomac ou les arêtes des poissons sont stoppées pour permettre une digestion plus lente.
Les couples commencent à se former au cœur de l'hiver. La nidification peut commencer dès le mois de janvier si les conditions météorologiques ne sont pas trop rudes, mais elle a généralement lieu entre avril et juillet. Cette espèce est célèbre pour sa parade nuptiale élaborée.
Au cours de cette parade, les partenaires se font face, dressent la tête et la secouent, les plumes de la huppe et des joues érigées. Ils nagent côte à côte en se frottant le cou et en poussant des cris sonores. Ils plongent, réapparaissent, puis s'approchent l'un de l'autre avec des végétaux dans le bec, se dressent poitrine contre poitrine dans l'eau, tournant la tête de droite et de gauche (voir ). Cette parade peut continuer même pendant la construction du nid.
Le nid est généralement un radeau fait de plantes aquatiques, algues et roseaux, rasant la surface de l'eau. Ce nid, reposant sur le fond du plan d'eau, ou flottant et amarré à la végétation, est en général assez peu profond. La femelle pond une couvée par an, parfois deux, de 3 à 5 œufs en moyenne (en fait de 1 à 9) vers mai-juin. Les œufs, blancs à la ponte, brunissent au contact des végétaux en décomposition qui constituent le nid.
L'incubation dure entre 27 et 29 jours, assurée aussi bien par le mâle que par la femelle qui se relaient toutes les une à trois heures; les oeufs sont parfois laissés seuls un moment, mais ils sont alors recouverts de végétaux en décomposition pour les tenir au chaud. Après l'éclosion, les poussins nidifuges, au plumage rayé, sont nourris par les deux parents, qui les transportent souvent sur leur dos. Il deviennent indépendants à 71 ou 79 jours.
Cet oiseau commence à se reproduire vers l'âge de 2 ans et peut vivre de 10 à 15 ans. Mais le record actuel (2008) de longévité, déterminé par marquage, est détenu par un individu bagué en Russie : 19 ans et 3 mois.
Cet oiseau bruyant, surtout lors de la parade nuptiale, émet des coassements nasillards (kekekekek) et des croassements au son de crécelle (eeerrrrr). Pour entendre son cri, voir sur cette page (Lien direct).