Kärrstjärnblomma växer på näringsrika, fuktiga till blöta lokaler som mader, fuktängar och kärr vid sjöstränder, vattendrag och dammar. Den har minskat utefter Nordre och framför allt Göta älv, förmodligen beroende på att strandängarna betas och slås i mindre utsträckning än förr.