Обитает в лесах — как лиственных, так смешанных и хвойных, при этом предпочитает районы с изобилием высокоствольных и старых деревьев, где находит себе пропитание. Кроме того, охотно селится на культивируемых ландшафтах — садах и парках с древесной растительностью. Биотопы могут варьировать в зависимости от района обитания — например, в Западной Европе и в южных районах предпочтение отдаётся широколиственным лесам с доминированием дуба, граба, бука[4][9]. На севере ареала достигает лесотундры, а на юге — зоны степей, где гнездится в тугайных лесах и лесополосах. В Сибири и на Дальнем Востоке, где преобладают хвойные леса, обитает большей частью в тайге с преобладанием кедра или лиственницы[4]. Замечено, что фрагментарность лесных массивов, часто ведущая к уменьшению численности многих видов, не влияет на репродуктивность обыкновенного поползня[10]. Ведёт оседлый образ жизни, и если не беспокоить, как правило, придерживается одной территории[11]. На севере ареала и частично в средней тайге поползни в зимнее время откочёвывают к югу[12]. Зимой могут присоединяться к стайкам других птиц (главным образом синиц), однако сами стай не образуют. Территориальная птица, свой участок охраняет круглый год[13].
Начало сезона размножения зависит от широты — например, в средней полосе России поползни начинают гнездиться в апреле, а в северных районах — только в мае[4]. Моногамны (на одного самца приходится одна самка); пары сохраняются в течение всей жизни.[13] Плотность гнездовий варьирует в зависимости от региона — например, в зрелых широколиственных лесах Западной Европы она составляет 0,5—1 пар на км²[10], а в высокогорных кедровниках и долинных берёзово-осиновых лесах в бассейне реки Большие Уры в Саянах — 13 и 10 особей на км² соответственно[14].
Гнездятся в дуплах, однако в отличие от дятлов, сами выдолбить дупло не в состоянии, поэтому они используют старые гнёзда дятлов либо занимают естественные полости деревьев. Дупло выбирается не ниже 2 м над землёй — как правило, на высоте 4—8 м[4][8]. Кроме того, занимают и искусственные дуплянки. Часто, если отверстие достаточно велико, они с целью защиты от хищников замазывают его глиной, иногда вместе с навозом, оставляя лишь небольшой леток диаметром около 35 мм[7][12]. Иногда глиной замазано не только дупло, но также и близлежащие участки коры. Изнутри дупло выстилается многочисленными мелкими чешуйками тонкого верхнего слоя коры, реже — кусочками древесных листьев[7][12]. Подстилка обильная — так, что яйца зачастую почти полностью в неё погружены. В сезон бывает только одна кладка, которая обычно приходится на начало мая. Кладка состоит из 4—12 (чаще — 6—9) матовых белых яиц с красновато-коричневым краплением, размером (18—22) × (13—16) мм[15]. С началом насиживания птицы смолкают и становятся малозаметными. Насиживает одна самка, и гнездо она покидает только в случае непосредственной опасности. Покидая его, она укрывает кладку подстилкой[8]. Период инкубации длится 14—18 дней, после чего вылупляются птенцы, покрытые редким длинным пухом на голове, плечах и спине[12][15]. За птенцами ухаживают оба родителя, принося им пищу до 350 раз в день. На крыло птенцы становятся через 22—25 дней, но ещё в течение одной-двух недель подкармливаются родителями, после чего рассеиваются[12][15]. Большинство молодых птиц уже к концу лета выбирает себе собственный индивидуальный участок, однако с выбором гнездовой территории и партнёра окончательно определяются только следующей весной[4]. В условиях дикой природы птицы живут около 11 лет[3].
Питается как животной, так и растительной пищей. В сезон размножения рацион состоит главным образом из беспозвоночных животных: жуков, клопов, пилильщиков и прочих[16]. Например, исследование, проводимое в Магаданской области, показало, что в гнездовой период рацион поползней на 76,6 % состоит из веснянок, бабочек (личинок и имаго), перепончатокрылых и паукообразных. Оставшаяся часть в основном состояла из жуков, мух, верблюдок (Raphidioptera), брюхоногих моллюсков и семян кедрового стланика, которые, очевидно, сохранились с предыдущего сезона[17]. В конце лета, когда созревают растения, птицы переориентируются на семена и плоды. Охотно употребляют в пищу семена шишек, жёлуди и орехи, продалбливая в скорлупе отверстия[12]. При случае также не брезгуют семенами подсолнуха.
В любое время года делают запасы впрок, пряча по отдельности каждое семя в щелях ствола дерева и маскируя его лишайником или кусочком коры. Зимой охотно пользуются оставленными человеком кормушками. Склонность к зимним запасам хорошо описана у выдающегося российского орнитолога Сергея Бутурлина: «Прилетев на кормовой столик с насыпанной коноплёй, он, пригнувшись, торопливо хватает 10—15 зёрен и стремительно улетает с ними в лес. А через две-три минуты он уже опять здесь и снова „грузится“, быстро набирая в свой длинный клюв конопляные зёрна (рядком, как горошины в стручке)»[5].
Обыкновенные поползни приручаемы и иногда содержатся в домашних условиях[18]. В природе для них строят специальные домики-дуплянки, которые птицы охотно занимают.
Образует около 20 подвидов, различающихся размером и окраской оперения. Некоторые известные ранее подвиды, в частности, Sitta europaea cashmirensis и Sitta europaea nagaensis, в настоящее время многими орнитологами рассматриваются как отдельные виды Sitta cashmirensis и Sitta nagaensis.
Подвид Распространение Sitta europaea albifrons (Taczanowski, 1882) Камчатка, Корякское нагорье, река Пенжина Sitta europaea amurensis (Swinhoe, 1871) Юг Хабаровского края, Приморский край, Северо-Восточный Китай, Северная Корея Sitta europaea arctica (Buturlin, 1907) Якутия, река Анадырь Sitta europaea asiatica (Gould, 1837) Низовья рек Камы и Вятки, Южный Урал, Западная Сибирь, Красноярский край, Иркутская область Sitta europaea atlas (Lynes, 1919) Атласские горы, Марокко Sitta europaea baicalensis (Taczanowski, 1882) Южная Якутия, Забайкалье, Центральная и Восточная Монголия, Хабаровский край Sitta europaea bedfordi (Ogilvie-Grant, 1909) Остров Чеджудо (Корея) Sitta europaea caesia (Wolf, 1810) Великобритания, Германия, Западная Франция, Юго-Восточная Болгария Sitta europaea caucasica (Reichenow, 1901) Северный Кавказ, Закавказье Sitta europaea cisalpina (Sachtleben, 1919) Италия, Сицилия Sitta europaea clara (Stejneger, 1887) Острова Хоккайдо (Япония), Кунашир и Шикотан (Россия) Sitta europaea europaea (Linnaeus, 1758) Скандинавия, Европейская часть России Sitta europaea formosana (Buturlin, 1911) Тайвань Sitta europaea hispaniensis (Witherby, 1913) Испания, Португалия Sitta europaea hondoensis (Buturlin, 1916) Хонсю, Сикоку и Северный Кюсю (Япония) Sitta europaea levantina (Hartert, 1905) Передняя Азия Sitta europaea montium (La Touche, 1899) Китайские провинции Фуцзянь, Юньнань Sitta europaea persica (Witherby, 1903) Юго-Западный Иран Sitta europaea roseillia (Bonaparte, 1850) Остров Кюсю (Япония) Sitta europaea rubiginosa (Tschusi & Zarudny, 1905) Северный Иран Sitta europaea sakhalinensis (Buturlin, 1916) Сахалин Sitta europaea seorsa (Portenko, 1955) Северо-Западный Китай (Синьцзян-Уйгурский автономный район, восточный Тянь-Шань) Sitta europaea sinensis (Verreaux, 1870) Центральный и Восточный Китай (к югу от провинций Ляонин и Хубэй, к востоку от южного Ганьсу и Сычуань, к северу от Гуанси) Sitta europaea takatsukasai (Momiyama, 1931) Остров ИтурупОбитает в лесах — как лиственных, так смешанных и хвойных, при этом предпочитает районы с изобилием высокоствольных и старых деревьев, где находит себе пропитание. Кроме того, охотно селится на культивируемых ландшафтах — садах и парках с древесной растительностью. Биотопы могут варьировать в зависимости от района обитания — например, в Западной Европе и в южных районах предпочтение отдаётся широколиственным лесам с доминированием дуба, граба, бука. На севере ареала достигает лесотундры, а на юге — зоны степей, где гнездится в тугайных лесах и лесополосах. В Сибири и на Дальнем Востоке, где преобладают хвойные леса, обитает большей частью в тайге с преобладанием кедра или лиственницы. Замечено, что фрагментарность лесных массивов, часто ведущая к уменьшению численности многих видов, не влияет на репродуктивность обыкновенного поползня. Ведёт оседлый образ жизни, и если не беспокоить, как правило, придерживается одной территории. На севере ареала и частично в средней тайге поползни в зимнее время откочёвывают к югу. Зимой могут присоединяться к стайкам других птиц (главным образом синиц), однако сами стай не образуют. Территориальная птица, свой участок охраняет круглый год.