Pary są monogamiczne.
Gniazdo
Kucie w drewnie nie tylko przynosi pokarm, ale i dziuplę do wylęgu. W samodzielnie wykutej, co roku nowej dziuplii, która znajduje się zazwyczaj ponad 8 m nad ziemią, ptaki zakładają gniazdo wysłane fragmentami drewna. Ta może być ulokowana w zdrowym drzewie, np. w sośnie, dębie, buku, ale częściej ptak wybiera rośliny uszkodzone, gdzie wykucie wgłębienia nie jest takie pracochłonne. Czynność tę wykonują razem samiec i samica. Wykuwanie dziupli może trwać od 2 do 3 tygodni, w zależności od jakości drewna. Instynkt ten jest na tyle silny, że para lęgowa może wykuć kilka dziupli w okolicy i wybrać na wydanie potomstwa tę, którą uważają za najodpowiedniejszą. Korzysta także ze skrzynek legowych, jednak odpowiednie dla niego rzadko są wieszane.
Opuszczone lub niedokończone dziuple wykorzystują gatunki zwierząt, które same nie potrafią ich wykuć, jak gągoł, gołab siniak, kawka, szpak, włochatka, czy kraska, ale też nietoperze, kuny, wiewiórki, osy, szerszenie i dzikie pszczoły. Często występowanie tych gatunków na danym terenie w dużej mierze zależy od obecności dzięcioła czarnego, gdyż jest on najważniejszym zwierzęciem wykuwającym dla nich dziuple. Uważa się, że z działalności tego dzięcioła korzysta kilkadziesiąt gatunków ptaków, ssaków i zwierząt bezkręgowych.
Jaja
Wyprowadza jeden lęg w roku. Samica w kwietniu–maju składa 4 do 5 białych jaj.
Wysiadywanie
Jaja wysiadywane są przez okres 12 do 14 dni przez obydwoje rodziców. Po wykluciu młodych karmi je zarówno ojciec, jak i matka. Pisklęta opuszczają gniazdo po 23–28 dniach, lecz jeszcze przez jakiś czas rodzice je dokarmiają.