Na północy Europy torfowiec brunatny obecny jest na charakterystycznych grzędach lub bardziej kolistych kępach torfowisk aapa i na torfowiskach typu palsa. Dominuje w ich partiach wyniesionych, często rosnąc razem z bażyną czarną Empetrum nigrum i innymi krzewinkami. W strefie lasotundry jest dominantem w warstwie mszystej na bagnach krzewinkowo-mszarnych w towarzystwie brzozy karłowatej Betula nana, maliny moroszki Rubus chamaemorus, borówki bagiennej, turzyc i karłowych wierzb. W strefie tajgi tworzy kępy przerastające modrzewnicą i moroszką w kompleksach bagiennych, zarówno otwarte, jak i porastające w różnym stopniu sosną i przechodzące w sosnowe bory bagienne.
W północnej Azji występuje licznie w podobnych układach ekologicznych, choć w wielu obszarach ustępuje Sphagnum lenense. W bagiennych lasach rośnie tu pod okapem modrzewi i brzóz, a na otwartych mszarach wśród krzewinek, obok bażyny, moroszki i chamedafne, często dominują niskie brzozy jak Betula glandulosa czy Betula fruticosa.