Sumpstarr tycks gynnas av att jord blottas, till exempel i en stigkant på en myr. Den bildar tuvor och blir perenn där den har funnit sin plats och inte konkurreras ut av högvuxen vegetation. Den blommar i vitsippans eller skogsstjärnans tid. Sumpstarr  växer nästan bara på myr. Den har också setts på stränder vid sötvatten, som vid Ängerån i Kårböle, men då i strandmyr. Den finns ofta i fuktiga stråk där en myr övergår i skog och växer gärna i sumpskog och på sluttningsmyrar. På större öppen myr växer den helst på flarkar och andra lägre delar. De tätaste och individrikaste bestånden finner man i våta starrkärr, tillsammans med arter som till exempel flaskstarr och dybläddra. Den ses ofta på stigar och forna basvägar på myr, numer älgstigar, där även kärrspira och tätört gror. En ovanlig men typisk växtplats är i kanten av hällkar på berg, i övergångszonen mellan havsstrand och tallskog. Däremot finns den inte på havsstranden därintill. Den kan någon gång ses på fuktigare delar av gammal grässvål i jordbrukslandskapet. Dess fördelning över miljöer är mycket lik dystarrens, men den är påtagligt ovanligare i de rikaste och våtaste kärren.