Klotpyrola är ursprunglig men mycket kulturgynnad. Den växer i mindre grupper och vanligen i ungefär samma biotoper som klockpyrola P. media, men oftast med rikare blomning. Ibland ser man dem även tillsammans. Arten trivs också i fuktiga/blöta miljöer där den då och då delar lokal med björkpyrola Orthilia secunda. Vanliga kulturståndorter är vägrenar, stigar, skogsvägar, gamla lertag, slåtterängar och övergivna, igenväxande åkerlyckor.