Sjöfräken växer på sand eller dy i och intill vatten, både näringsfattigt och näringsrikt. Man hittar den i kärr och sjöar, där den kan bilda breda bårder utanför stranden, ibland tillsammans med vass och bred- eller smalkaveldun. I större vattensamlingar i bergplatåernas fukthedar kan den bli dominerande tillsammans med flaskstarr. Sjöfräken växer också i dammar, åar och diken samt förekommer ibland i våta torvgravar i mossar liksom på fuktiga sötvattensstrandängar och i större hällkar, som inte torkar ut på sommaren.