水獺屬于半水棲動物，在水流較緩、水的透明度較大、水生植物貧乏而魚類較多的河流、沼澤、池塘、湖泊等淡水水域，尤其是兩岸林木繁茂的小溪。也有的生活在沿海咸、淡水交界的地區，靠近海岸的小島上，還常常到海水中去捕魚。大多掘洞而居，其巢穴筑在靠近水邊的樹根、樹墩、蘆葦和灌木叢下，利用自然的低洼來筑巢。如同“狡兔三窟”一樣，水獺的洞穴也有好幾個出入口，洞道向上傾斜，以防水進入洞穴，但其中有一個洞口通到水下，開口于水下1—3米處，使水陸連通，不僅進出方便，可以直接潛入水中覓食和躲避食肉獸類的襲擊。白天隱匿在洞中休息，夜間出來活動，洞內以草做鋪墊物，大小便也都有固定的地方。除了交配期以外，平時都單獨生活。為了尋找更多的食物，除了繁殖季節外，也經常遷移，從一條河到另一條河，或從上游到下游。

水獺水性嫻熟，善于游泳和潛水，柔軟的身體和粗長的尾巴能減少在水中運動的阻力，游進時前肢靠近身體，用后肢和尾巴打水推動，同時也起著舵的作用，使身體作波浪式起伏，姿態很像鰻魚。游動的速度很快，每分鐘可以游50多米，而且升降和轉向十分靈活，在水中忽前忽后，忽左忽右，翻滾自如，還喜歡像畫圓圈一樣游動，卷起水底的泥沙或水中的小魚，緊急時還會像海豚一樣在水面上跳躍。在水下潛游可達4—5分鐘，潛行距離相當遠。聽覺、視覺、嗅覺都很敏銳，在水中能自行關閉鼻孔和耳孔的瓣膜，防止水流入。游近水面時，習慣于把頭、背和尾巴露出來，因此常被人們誤認為是水怪。有時候仰臥著縮起腳，浮在水面上隨波逐流。

它很愛玩耍，常常采用踩水的方式站立起來，使頭部和頸部露出水面，做觀看遠方的動作，或者順著河堤的斜坡爬上滑下，在冰雪上滑行、打滾等，這些行為使它的反應變得更為敏銳，使捕獵的技巧更為精湛。不過它不善于在陸地上行走，主要用腹部貼著地面匍匐前進、滑行、打滾和斷續地跳步，以及蹣跚地在薄冰或淺雪上漫游，遇到敵害時立即鉆到冰窟或雪下逃遁。遇見光亮時不像其他夜行性獸類那樣停留片刻，而是一邊逃走邊回頭觀看，顯現出一副奇特的模樣。

水獺的食物主要是魚類，常將捉到的魚托出水面而食，也捕捉小鳥、小獸、青蛙、蝦、蟹及甲殼類動物，有時還吃一部分植物性食物。喜歡從岸邊或河崖上潛入水中追逐魚群，但最常用的狩獵方法是伏擊，尤其是在冬季，常常躲在冰窟窿里，等待魚游過來時突然沖出捕食。當發現水鳥在水面上緩慢游動時，也會從水下俏俏潛近，然后一口咬住獵物，再慢慢吃掉。但是如果水中雜物較多或者水生植物叢生，魚群可以藏匿其中，水獺捕食便較為困難，所以在我國南方的一些養魚池塘中，常投放一些松枝在水中，以防止水獺等盜食。

由于水獺貪食，發現魚群后就一條接一條地捉住放在岸邊，排列整齊，很象人祭祀時擺放的貢品，而水獺在食物旁邊觀察的動作又好似人叩頭的樣子，所以古人認為它在進食之前需要“祭天”，早在《禮記·月令》中就有“魚上冰，獺祭天”的記載。就其體形大小而論，它屬于力氣最大的哺乳類動物之一，能搬動60千克重的巖石。飽食以后就在水邊的沙灘、石板或巖穴等處休息，在沙灘上選擇休息地點之前，有用爪在沙面上撥弄的動作，留下的痕跡被人們稱為“掛爪”。

性兇猛，在遭到獵犬圍捕時，敢于向身形較大的進攻者發起反抗，常有咬死獵犬的記載。2014年，曾有水獺在美國國家公園被捕捉到攻擊鱷魚的畫面。