布谷鸟性孤独，常单独活动。飞行快速而有力，常循直线前进。飞行时两翅振动幅度较大，但无声响。繁殖期间喜欢鸣叫，常站在乔木顶枝上鸣叫不息。有时晚上也鸣叫或边飞边鸣叫，叫声凄厉洪亮，很远便能听到它“布谷-布谷”的粗犷而单调的声音，每分钟可反复叫20次。
布谷鸟繁殖期5-7月。求偶是雌雄鸟在树枝上跳来跳去，飞上飞下互相追逐，并发出呼-呼-的低叫声。之后雌鸟站在树枝上不动，两翅半下垂，头向前伸，雄鸟随即飞到雌鸟背上、颤抖双翅进行交尾。2-3分钟后，雄鸟飞离雌鸟，停栖于30-40米外，稍停在飞到雌鸟身边。
也曾见到3只大杜鹃在一起追逐争偶现象。布谷鸟无固定配偶，也不自己营巢和孵卵，而是将卵产于大苇莺、麻雀、灰喜鹊、伯劳、棕头鸦雀、北红尾鸲、棕扇尾莺等各类雀形目鸟类巢中，由这些鸟替它带孵带育 。
