Sosna zwyczajna jest gatunkiem jednopiennym, jednak często na poszczególnych pędach, gałęziach i nawet całych drzewach kwiaty są tej samej płci. Kwiaty pojawiają się od połowy maja do połowy czerwca. 

Sosna jest wiatropylna. Pylenie następuje wczesnym latem. Pyłek unosi się na wietrze dzięki pęcherzykom powietrza – każde ziarno pyłku ma 2 pęcherzyki. Drzewa produkują duże ilości pyłku: kwiat wytwarza ok. 157 tys., kwiatostan ok. 5,8 mln ziaren pyłku. Wiosną, po około roku od zapylenia, dochodzi do zapłodnienia. Nasiona dojrzewają jesienią tego samego roku, wypadają z szyszek następnej wiosny.

Nasiona zachowują zdolność kiełkowania przez 3 lata (75–95%). Kiełkują w ciągu 3–6 tygodni od wysiewu. Siewki mają różną liczbę liścieni, zazwyczaj ok. 5 (3–9). W pierwszym roku z pąka szczytowego wyrasta pęd z młodocianymi pojedynczymi igłami, a jesienią opadają liścienie. Dorosłe igły na krótkopędzie wyrastają w ciągu kolejnego roku.

Tworzy lasy mieszane oraz czyste bory sosnowe zarówno tajgi jak i obszarów górskich Europy w strefie umiarkowanej chłodnej, o klimacie kontynentalnym. Na północy towarzyszą jej świerk pospolity, brzoza brodawkowata, jarząb pospolity oraz osika, na południu dodatkowo sosna czarna, kosodrzewina i limba. Na wschodnich krańcach zasięgu występuje razem z limbą syberyjską.

W Polsce jest najpospolitszą z krajowych sosen, tworzy zespoły borów sosnowych jako gatunek dominujący, występuje również często w borach mieszanych. W lasach gospodarczych często sadzi się lite drzewostany sosny pospolitej zwane też monokulturami sosnowymi. W lasach mieszanych zajmuje bardziej nasłonecznione i suchsze zbocza. Jej naturalny zasięg występowania nie obejmuje jedynie Bieszczadów.

Toleruje różne gleby: piaszczyste, gliniaste, także podłoże zawierające łupki i granit, występuje także na torfowiskach. Jest odporna na mrozy i dobrze znosi susze, ale jako gatunek światłożądny źle znosi zacienienie.

Na północnych krańcach zasięgu jest typowym gatunkiem niżowym, rośnie na wysokościach od poziomu morza do 1000 m n.p.m. Na południu jest drzewem górskim i rośnie na wysokościach 1200–2500 m n.p.m. W Tatrach rośnie pojedynczo lub w niewielkich grupach do wysokości 1580 m n.p.m.

Sosna zwyczajna dostosowując się do warunków środowiska wykształciła na terenie Polski szereg cennych ekotypów:
Sosna augustowska – występuje głównie w Puszczy Augustowskiej. Sosna matczańska – Strzelecki Park Krajobrazowy, charakterystyczna dachówkowata kora. Sosna mazurska (piska) – Pojezierze Mazurskie, Puszcza Piska. Drewno wysokiej jakości, duża żywotność drzew; sosna reliktowa – Popradzki Park Krajobrazowy, ekotyp wykształcony w klimacie górskim, główny cel ochrony rezerwatu "Pusta Wielka". Drzewa są dorodne, osiągają wysokość 30 m, średnica pnia dochodzi do 84 cm. Występuje tylko na południu Polski. Sosna rychtalska – Lasy Rychtalskie (pasmo Wzgórz Ostrzeszowskich, południowa część Krainy Wielkopolskiej i częściowo Kraina Śląska). Sosna masztowa (supraska) – występuje w Puszczy Knyszyńskiej, populację stanowią najpiękniejsze i najbardziej okazałe egzemplarze sosny zwyczajnej w Polsce. W okolicy miejscowości Supraśl znajduje się drzewostan nasienny. Eksportowana do zachodniej Europy już w XVI wieku z przeznaczeniem na maszty okrętowe, stąd jej nazwa – sosna masztowa.

Koło Sulechowa rośnie uznawana za najgrubszą w Polsce sosna Waligóra, która ma 625 cm obwodu.

Opodal wsi Wełecz rośnie sosna zwyczajna będąca od 2002 r. pomnikiem przyrody. Wyróżnia się pokrojem ponieważ na skutek eksploatacji piasku "zawisła w powietrzu" i wygląda obecnie jak drzewo na szczudłach.

Drewno sosny zwyczajnej stanowi jeden z najważniejszych materiałów budulcowych i wykorzystywane jest powszechnie w meblarstwie oraz stolarstwie. Służy także do pozyskiwania celulozy i jako opał. Niegdyś przeznaczane było na surowiec kopalniakowy i słupy teleenergetyczne.

Właściwości drewna sosny zwyczajnej są zbliżone do innych gatunków sosen. Najlepsze właściwości ma surowiec pozyskiwany z drzew w wieku 80–120 lat. Drewno tej sosny jest łatwe w obróbce, żywiczne i niezbyt ciężkie.

Jako roślina lecznicza sosna zwyczajna wykorzystywana była od dawna. Doceniano dobroczynny wpływ tych drzew na organizm, zalecając spacery po nagrzanych słońcem, pachnących żywicą lasach sosnowych.

Surowiec zielarski: młode pędy sosny, igliwie, żywica, drewno. Z pędów i igliwia otrzymuje się olejek sosnowy, pozyskiwany przez destylację surowca z parą wodną. Z żywicy sosnowej destylowanej z parą wodną otrzymuje się terpentynę, można ją także pozyskać z odpadów drewna sosnowego. Pozostałością tego procesu jest kalafonia. Podczas suchej destylacji drewna otrzymuje się dziegieć sosnowy.
Pędy zawierają: olejek eteryczny ok. 0,4% (m.in. α-pinen, β-pinen, limonen, borneol), substancje żywicowe i goryczowe, garbnik, witaminę C. Olejek sosnowy zawiera m.in. mieszaninę α- i β-pinenu, borneolu i jego estru octowego. Terpentyna zawiera α-, β-pinen, kamfen, karen, cymen. Kalafonia jest mieszaniną tzw. kwasów żywicznych. Dziegieć zawiera m.in. gwajakol, krezol, węglowodory aromatyczne i kwasy żywiczne.

Działanie: pączki sosny działają przeciwbakteryjnie i wykrztuśnie, w niewielkim stopniu moczopędnie. Stosowane w lekkich nieżytach górnych dróg oddechowych. W połączeniu z innymi ziołami używane przy nieżytach żołądka, jelit i dróg moczowych. Olejek sosnowy działa bakteriobójczo, wykrztuśnie, przeciwskurczowo. Stosowany do inhalacji lub jako aerozol w infekcjach gardła, krtani, oskrzeli. Terpentyna działa zewnętrznie antyseptycznie, podobnie jak dziegieć, stosowany niegdyś przy chorobach skórnych.
Zbiór i suszenie: pędy zbiera się od kwietnia do maja, kiedy pokryte są jeszcze łuskami i żywicą. Zebrane pędy suszy się w przewiewnym i cienistym pomieszczeniu, rozłożone pojedynczą warstwą.