大天鵝保持著一種稀有的“終身伴侶制”，在南方越冬時不論是取食或休息都成雙成對。雌天鵝在產卵時，雄天鵝在旁邊守衛著，遇到敵害時，它拍打翅膀上前迎敵，勇敢的與對方搏鬥。它們不僅在繁殖期彼此互相幫助，平時也是成雙成對，如果一隻死亡，另一隻也確能為之“守節”，終生單獨生活。　　每年4月，當北方的水面剛剛冰消解凍的時候，幾乎是在一夜之間，經過長途遷飛的大天鵝便成群結隊地來到繁殖地。它們成雙成對地降落在恬靜的湖面上，有的結伴嘻戲，天真活潑；有的交頸摩挲，溫情脈脈；有的以嘴理羽，悠閒自得；有的扎入水中，翩翩起舞，千姿百態。　　4齡時性成熟。對的形成通常在開始繁殖的前一年冬天或在春季遷徙的路上形成，對的結合較為固定，如無配偶死亡，一般可維持整個一生。通常在到達繁殖地後不久，最多在2周內即開始營巢。時間多在4月末至5月初。繁殖期5～6月。營巢在大的湖泊、水塘和小島等水域岸邊乾燥地上或水邊淺水處大量堆集的幹蘆葦上。巢極為龐大，主要由幹蘆葦、三稜草和苔蘚構成，內放以細軟的乾草莖、苔蘚、羽毛和雌鳥從自己胸部和腹部拔下的絨羽。巢呈圓帽狀，底部直徑1米左右，巢高0.6～0.8米。雌鳥獨自營巢。每窩產卵4～7枚，通常4～5枚，產卵時間多在5月初至5月中旬。卵為白色或微具黃灰色，大小平均為113×73mm，重330克。孵卵由雌鳥單獨承擔，雄鳥在巢附近警戒。當有危險時，雄鳥發出高聲鳴叫，雌鳥立刻用絨羽和巢邊植物將卵蓋住，然後飛走。雌鳥在孵卵期間通常僅在每天最暖和的時候才離巢很短時間去覓食，孵化期31天或35～40天。雛鳥早成性，孵出後不久即能跟隨雙親覓食，如遇危險，雙親先將它們藏入草叢中，然後自己飛走，直到危險過去才又飛回來。　　10月上旬，成鳥和幼鳥都已經全部換好了羽毛，具備了長途遷徙到越冬地的能力，大天鵝便開始分成小批陸續向南方飛去。最早遷離的是不繁殖的亞成鳥，攜帶幼鳥的成鳥稍晚離開，遷飛多在夜間進行，以免遭到猛禽等天敵的襲擊，到11月底全部遷離繁殖地。可以飛越海拔8000多米的世界屋脊─珠穆朗瑪峰。