喜氣候溫暖濕潤(rùn)，夏季涼爽，冬季有雪而不嚴(yán)寒，并且產(chǎn)地年平均溫度在13℃，極端低溫-8℃，極端高溫24℃左右，無霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相對(duì)濕度82%。土壤為酸性山地黃壤、紫色土或沖積土，pH值4.5~5.5。多生于山谷或山麓附近地勢(shì)平緩、土層深厚、濕潤(rùn)或稍有積水的地方，耐寒性強(qiáng)，耐水濕能力強(qiáng)，在輕鹽堿地可以生長(zhǎng)為喜光性樹種，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)的快慢常受土壤水分的支配，在長(zhǎng)期積水排水不良的地方生長(zhǎng)緩慢，樹干基部通常膨大和有縱棱。喜光，不耐貧瘠和干旱，凈化空氣，生長(zhǎng)快，移栽容易成活。適應(yīng)溫度為零下8度~24度。

分布于湖北、重慶、湖南三省交界的利川、石柱、龍山三縣的局部地區(qū)，垂直分布一般為海拔750~1500米。稀有種。水杉是世界上的孑遺植物。遠(yuǎn)在中生代白堊紀(jì)，地球上已出現(xiàn)水杉類植物，并廣泛分布于北半球。冰期以后，這類植物幾乎全部絕跡。
在歐洲、北美、和東亞，從晚白堊至新世的地層中均發(fā)現(xiàn)過水杉化石，二十世紀(jì)四十年代中國(guó)的植物學(xué)家在湖北、四川交界的謀道溪（磨刀溪）發(fā)現(xiàn)了幸存的水杉巨樹，樹齡約400余年。后在湖北利川縣水杉?jí)闻c小河發(fā)現(xiàn)了殘存的水杉林，胸徑在20厘米以上的有5000多株，還在溝谷與農(nóng)田里找到了數(shù)量較多的樹干和伐兜。隨后，又相繼在四川石柱縣冷水與湖南龍山縣珞塔、塔泥湖發(fā)現(xiàn)了200~300年以上的大樹。
水杉有“活化石”之稱。它對(duì)于古植物、古氣候、古地理和地質(zhì)學(xué)，以及裸子植物系統(tǒng)發(fā)育的研究均有重要的意義。在湖北利川設(shè)立了水杉種子站，建立了種子園，加強(qiáng)了母樹的管理，對(duì)5000多株林木進(jìn)行逐株建檔，采取了砌石岸、補(bǔ)樹洞、開排水溝、防治病蟲害等保護(hù)措施，并加速育苗和造林。龍山、石柱對(duì)水杉大樹采取了掛牌保護(hù)。
水杉栽植季節(jié)從晚秋到初春均可，一般以冬末為好，切忌在土壤凍結(jié)的嚴(yán)寒時(shí)節(jié)和生長(zhǎng)季節(jié)（夏季）栽植，否則成活率極低。苗木應(yīng)隨起隨栽，避免過度失水。如經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸，到達(dá)目的地后，應(yīng)將苗根浸入水中浸泡。大苗移栽帶土球，挖大穴，施足基肥，填入細(xì)土后踩實(shí)，栽后要澆透水。旺盛生長(zhǎng)期要追肥，一般追1次，注意松土、鋤草。
鋤草松土即清除雜草、藤本，疏松土壤增強(qiáng)透氣性，改善理化性能，創(chuàng)造舒適良好的土壤環(huán)境空間，提高根系生命功能，促進(jìn)其健壯快速生長(zhǎng)，為水杉豐產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。每年鋤草松土2次，在5~6月、8~9月水杉旺盛生長(zhǎng)前期撫育效果佳。