Grenrör är en flerårig art som bildar täta bestånd genom sina krypande jordstammar. Den växer i kärrkanter, fuktskogar och fuktängar, speciellt rikligt på dränerad mark längs diken och kanaler. Den är vanligt också på försumpade hyggen och på fuktig mark i kraftledningsgator. Grenrör är slåtter- och beteskänslig men konkurrenskraftig i hög vegetation och gynnas därför av igenväxning. Vid upphört bete kan den i magrare fuktängs- och kärrmarker ofta ensamt dominera vidsträckta ytor. Grenrör hör till de växter som då helt kan konkurrera ut lågväxta slåtter- och betesgynnade arter.