Гнездовые биотопы — высокотравные степи, сухие степи с луговыми и прибрежными травянистыми участками, а также агроценозы (посевы зерновых культур). Весенний прилёт с зимовок приурочен к сходу снежного покрова. Для вида характерен токующий тип брачного поведения, при котором устойчивые пары не образуются: самки прибывают к токующим самцам (аналогично тетеревиным). Токующий самец распускает крылья и хвост, раздувает зоб, демонстративно перемещается по токовой площадке на возвышенном участке. Акустическое сопровождение практически отсутствует. При низкой плотности наблюдается одиночное токование, при высокой - групповое.
Гнездование начинается в первой половине мая. Гнездо - примитивная ямка в грунте, выкопанная самкой, иногда прикрытая травой; нередко устраивается на голой пашне. Подстилка отсутствует либо представлена случайными травинками. Кладка содержит преимущественно 2 яйца (реже 1 или 3). Интервал откладки 1–2 суток, инкубация начинается с первого яйца. Окраска скорлупы варьирует от светло-глинистой до оливково-зеленоватой, с разнообразным краплением (от размытой сыпи до бурых и красно-бурых пятен). При опасности самка затаивается на гнезде (покровительственная окраска эффективна даже в низком травостое) либо отводит, имитируя раненую птицу. В жару самка затеняет кладку. Длительность инкубации — 28–30 суток. Вылупление птенцов - асинхронное; выводок покидает гнездо одновременно. В первые 3–5 дней птенцы кормятся самкой, затем переходят к самостоятельному питанию, хотя получают подкормку до 2–3 недель. Птенцы покрыты охристым пухом с тёмным маскирующим рисунком. Способность к полёту приобретается в возрасте около 1 месяца. Молодые держатся с матерью до осени, иногда до весны. Самцы в гнездовых заботах участия не принимают. Летом происходит линька, при этом маховые сменяются постепенно (в течение нескольких сезонов), что не нарушает способности к полёту. Вне сезона размножения самцы формируют группы и стаи. Самки и молодые к осени также сбиваются в стаи, но отдельно от самцов. Самцы становятся половозрелыми в 5–6 лет, самки - в 3–4 года. До этого возраста птицы держатся стаями круглогодично. Характерен филопатризм — стремление возвращаться на прежние гнездовые участки. Исторически дрофа была объектом промысловой охоты, что привело к катастрофическому сокращению численности и ареала. Современные лимитирующие факторы: гибель кладок и птенцов на сельскохозяйственных угодьях при обработке полей техникой, уничтожение гнёзд скотом, пастушьими и бродячими собаками, негативное воздействие удобрений, антропогенное беспокойство и браконьерство. В ходе мониторинга также отмечены другие виды, занесённые в Красную книгу РФ: гусь-сухонос, даурский журавль, журавль-красавка, утка-мандаринка.
Ввиду высокой уязвимости наземных гнёзд дрофы и других редких птиц, сотрудники ФГБУ «Сохондинский заповедник» обращаются к держателям животноводческих ферм и владельцам чабанских стоянок с просьбой содержать собак на привязи. Бродячие собаки и собаки на свободном выгуле являются значимым лимитирующим фактором для многих видов птиц, гнездящихся на земле.
