Ängsull växer i fattigkärr av olika slag, ofta i skogskärr, men också gärna på gungflyn kring skogstjärnar. Den förekommer även ibland i medelrikkärr, hällkarsmyrar i skärgården samt på magra, betade fuktängar på humus. Arten undviker näringsrika eller basiska miljöer och den hittas sällan tillsammans med gräsull.