Le martin-pêcheur se rencontre au bord des eaux calmes, propres et peu profondes, plutôt en des lieux abrités du vent et des vagues.

Son existence reposant sur la capture de poisssons en nombre suffisant, le martin-pêcheur doit disposer d'une eau pure et poissonneuse. Les rives, pourvues d'arbres et de poteaux utilisés comme des perchoirs sont appréciées. L'eau doit rester assez claire pour un bon repérage des proies. Les adultes sont sédentaires si le climat le permet , mais les jeunes se déplacent parfois loin. Les habitats varient selon les saisons : en hiver, on observe des martins pêcheurs sur les côtes et dans les estuaires où ils fuient le gel des eaux douces.
La plupart des martins-pêcheurs russes et chinois migrent loin au sud pour échapper aux conditions hivernales particulièrement dures et glaciales. Pendant la période de reproduction, ils fréquentent les cours d'eau pourvus de pentes abruptes et meubles. A défaut, ils se contentent des berges des étangs ou des sablières inondées.