W Polsce i północno-wschodniej Europie (w obszarze wpływu klimatu kontynentalnego) był to gatunek dominujący na torfowiskach wysokich, natomiast w łagodniejszych warunkach klimatycznych północno-zachodniej Europy (w strefie silniejszego wpływu klimatu oceanicznego) ustępuje torfowcowi czerwonawemu Sphagnum rubellum i Sphagnum imbricatum. Gatunki te przestały dominować tam, gdzie na torfowiskach doszło do pogorszenia warunków wodnych z powodu odwodnień. Na zachowanych torfowiskach wysokich torfowiec brunatny rośnie na kopułkach w towarzystwie takich gatunków jak: torfowiec magellański S. magellanicum, ostrolistny S. capillifolium, Russowa S. russowii, często też razem z: płonnikiem cienkim Polytrichum strictum, próchniczkiem błotnym Aulacomnium palustre i widłozębem kędzierzawym Dicranum polysetum. Z roślin naczyniowych na kopułkach rosną najczęściej: żurawina błotna Vaccinium oxycoccus, wrzos zwyczajny Calluna vulgaris, modrzewnica pospolita Andromeda polifolia, bagno zwyczajne Rhododendron tomentosum, borówka bagienna Vaccinium uliginosum i wrzosiec bagienny Erica tetralix.