Травянистый двулетник или однолетник с тонким корнем и слабым стеблем. Чувствителен к вытаптыванию. Размножается семенами. Характерен для тенистых лесных долин и балок, сырых топких приручейных и приречных ольшаников.
В Москве приурочен к обнажениям юрских глин по правому крутому оползневому берегу р. Москвы, который прорезан долинами коротких водотоков. В подобных местах всегда есть небольшие по площади участки, лишённые трав-конкурентов. В Фили-Кунцевском лесопарке найден в низовьях родникового ручья в сомкнутом черноольшанике.
Вероятно, имеется в таких же ольшаниках на р. Сходне в Куркине, но пока вид наблюдали только вблизи них - на плоском водораздельном поднятии в парковом ельнике, разреженном и лишённом подлеска, т.е. растение распространилось на соседнее нарушенное место, где не было трав-конкурентов.
Подобное разрастание во вторичных местообитаниях отмечалось и ранее. На р. Лихоборке герань Роберта росла на сырой луговине близ ольшаника. Теневынослива, влаголюбива и, вероятно, нуждается в богатых почвах, промываемых минерализованной водой. Возможно, не выдерживает длительной конкуренции с другими травами на более освещённых местах.
Занесен в Красную книгу Москвы.