Dystarr är karaktäristisk för myrarnas blötaste partier. Inte sällan står den som ensam kärlväxt ute på vattenfyllda svarta torvytor. Den uppträder oberoende av näringstillgång och finns i de fattigaste – endast regnvattenförsörjda – höljorna i högmossarna vid kusten, men också i rikkärrens blöta svackor. På myrarna växer den glest ute på vidderna i lösbottnar eller mjukmattor, mer sällan i fastmattor, men då vattenrikt. Mest frekvent är den i stora blötmyrar, där den växer i terrasserade flarkar eller i mosaikkärr, ofta tillsammans med vitstarr C. livida. Dystarr har en vidare ekologi och tycks tåla uttorkning bättre än vitstarr. Den bildar regelbundet en karaktäristisk bård mot vattnet på gungflykanter runt myr- och skogstjärnar. Även i skogen kan den stå på gungflypartier intill bäckar och små myrgölar eller i växelblöta strandkärr. Sällsynt kan den ses i kanten av tidvis vattenfyllda höljor i skogsmark. Ibland koloniserar dystarr vattenfyllda torvdiken och körspår över kärrmark men saknas annars på kulturpåverkad mark.