Ärtstarren är karakteristisk för fattigsjöarnas stränder där den växer på blottad mineraljord eller på klipphällar i fuktiga skrevor, ofta tillsammans med löktåg. I skärgården förekommer den i vegetationsfattiga fuktiga hällkar och skrevor (även på kalköarna). I skogsområdena förekommer arten även på blottad mineraljord i skogsvägdiken och på fuktiga stigar. Ärtstarr är konkurrenssvag och växer i motsats till liten ärtstarr aldrig i sluten vegetation.