Nordknappsäv förekommer främst vid sjöar av medelrik typ och växer där särskilt på fasta mineraljordsstränder. Vid fattiga skogssjöar är den fåtalig och i små bestånd och kan då finnas i dyiga vikar. Någon gång är den t.o.m. funnen i gungfly vid skogstjärnar. Nordknappsäv växer också vid älvar och åar, särskilt på grusigt, näringsfattigare underlag, t.ex. i Ljungan vid Dingersjö i Njurunda. Dessutom kan den ibland förekomma i små kulturkärr, blöta diken och öppna bäckar. Nordknappsäv missgynnas av onaturlig vattenståndsväxling vid regleringar.