El castaño requiere un clima suave y fresco, con una temperatura media anual de unos catorce grados y heladas que no se extiendan más allá del periodo de noviembre a marzo. Soporta mal los fríos intensos y le perjudican mucho las fuertes heladas, también es sensible a las sequías estivales pronunciadas
Requiere una humedad relativa del 60-70% entre los meses de mayo a agosto.
Vegeta perfectamente en montañas poco elevadas de preferencia con exposición Este o Noroeste. En las vertientes meridionales crece muy rápidamente, pero está más expuesto a los efectos de las heladas tardías. En cuanto a la altitud, se encuentra en los Pirineos a 900 y a 1.100 metros, y en Sierra Nevada llega hasta los 1.500 metros.
Prefiere el terreno suelto, ligero, profundo, fresco, sustancioso y rico en sílice, desarrollándose muy vigorosamente en los terrenos graníticos, esquistosos y volcánicos, por contra, no le son favorables los suelos arcilloso-compactos y calcáreos. No obstante en éstos últimos puede también crecer cuando el clima da lugar a un lavado intenso de las bases calizas, como ocurre en Aracena (Huelva) y País vasco.
En los últimos tiempos, este magno árbol ha retrocedido enormemente en toda Europa, debido, en gran parte, a dos plagas: la tinta y el chancro, pero su enorme vitalidad y la facultad de rebrotar de cepa aseguran la supervivencia de muchos castañares.