Nålstarr är en karaktärsväxt för kalkkällmyrar och andra kalkkärr och säkert gynnad av både kalk och rörligt markvatten. I vissa trakter, t.ex. på Kolmården, är den vanlig också i fattigkärrkanter, särskilt nära in- och utflöden. Nålstarren är bunden till kärrens tuvor och torrare partier. Den finns också regelbundet i kalkfuktängar och andra fuktängar, särskilt med genomsilande grundvatten. Arten är beroende av gles, låg vegetation. Den är därför starkt betesgynnad och snabbt minskande vid upphörande bete. Sårbar. Mycket känslig för dikning. I fuktängar är den helt beroende av fortsatt hävd för sin existens.