Bien que les Nepenthes soient célèbres pour leur capacité à piéger et à digérer des animaux, leurs urnes servent également d'habitat pour un grand nombre d'organismes, connus sous le nom d'endofaune (infauna en anglais). Parmi ces organismes, on trouve des larves de mouche et de moucheron, des araignées (en particulier l'araignée-crabe Misumenops nepenthicola), des acariens, des fourmis, et même une espèce de crabe : Geosesarma malayanum. Le plus commun et visible des prédateurs trouvés dans des urnes est la larve de moustique, qui consomme un grand nombre d'autres larves pendant son développement. Beaucoup de ces animaux sont tellement spécialisés qu'ils ne peuvent survivre nulle part ailleurs, et sont qualifiés de symbiote des Nepenthes (nepenthebionts en anglais).
Les relations complexes entre ces organismes variés ne sont actuellement pas complètement comprises. Des recherches sont nécessaires pour trancher si l'endofaune « vole » la nourriture de son hôte, ou si elle participe à une association symbiotique (bénéfices réciproques), la question fait actuellement débat. Charles Clarke suggère que le mutualisme est « une situation probable », par laquelle l'endofaune reçoit domicile, protection et nourriture de la plante, tandis qu'en retour, l'endofaune aide à la décomposition des proies, améliore le taux de digestion et conserve un nombre de bactéries faible.
Nepenthes rajah vit dans une région très localisée, cette région est réduite au mont Kinabalu et au mont Tambuyukon voisin, tous deux situés dans le parc national du Kinabalu dans l'État de Sabah en Malaisie Le mont Kinabalu est un dôme granitique massif qui est géologiquement jeune et formé par intrusion d'un batholite granitique. Avec 4 095,2 m d'altitude c'est de loin le plus haut sommet de l'île de Bornéo et l'un des plus hauts d'Asie du Sud-Est. Les versants inférieurs du mont sont principalement constitués de grès et de schistes, issu de la sédimentation de sable marin et de boue vieux de 35 millions d'années. Une roche ultramafique intrusive (serpentine) est remontée avec le cœur de batholite formant un anneau autour du mont. C'est sur ses sols ultramafiques que la flore du mont Kinabalu montre le plus haut niveau endémicité et beaucoup des espèces les plus rares de la région peuvent y être trouvées.
N. rajah semble pousser uniquement sur des sols riche en serpentine, contenant de hautes concentrations de nickel et de chrome, éléments toxiques pour beaucoup d'espèces végétales. Cette tolérance signifie qu'il occupe une niche écologique où il n'a pas à faire face à une grande compétition pour l'espace ou les éléments nutritifs. Ces sols sont également riche en magnésium et sont donc faiblement alcalins. Ils forment souvent une relativement faible couche sur un socle ultramafique et sont donc appelés des sols ultramafiques. On évalue la proportion de sols ultramafiques au sein du parc national du Kinabalu à approximativement 16 %. Ces sols recèlent un haut niveau d'endémicité au sein de plusieurs groupes taxonomiques, pas seulement les Nepenthes. Quatre espèces du genre, incluant N. rajah, vivent seulement à l'intérieur des frontières du parc.
N. rajah pousse habituellement dans des espaces ouverts, des clairière herbeuses sur de vieux glissements de terrain ou sur des arêtes larges, en particulier dans des zones où de l'eau suinte, où la terre est lourde et humide en permanence. Bien que ces sites puissent recevoir d'importantes précipitations, l'eau en excès est rapidement drainée, empêchant ainsi le sol de devenir sursaturés en eau. N. rajah peut souvent être trouvé dans des sous-bois herbeux, spécialement parmi des carex.
N. rajah vit en altitude autour de 1500 à 2650 m au-dessus du niveau de la mer, il est donc considéré comme un népenthès « highland », c'est-à-dire de haute-montagne. Dans les plus hautes régions de son habitat, la température, la nuit, peut approcher 0°C et le jour, ne dépasse rarement les 25°C. Du fait de la chute des températures nocturnes, l'humidité relative (hygrométrie) augmente nettement, de 65-75% à plus de 95%. La végétation à cette altitude est particulièrement chétive et croît lentement à cause des conditions environnementales qui y prévalent. Les plantes sont souvent sujettes à des vents violents et des pluies torrentielles, mais aussi à une exposition intense aux rayons du Soleil. La végétation relativement dégagée de la forêt de haute-montagne connaît donc de plus grandes fluctuations de température et d'humidité que la végétation inférieure. Ces changements sont principalement régit pas l'importance de la couverture nuageuse. En l'absence de nuages, les températures augmentent rapidement, l'humidité chute, et l'ensoleillement peut être fort. Quand les nuages couvrent le ciel, on observe les phénomènes inverses. Le taux de précipitation moyen est de 3 000 mm dans la région.