Лесная кошка живёт оседло, ведя одиночный образ жизни, лишь в голодные годы она вынуждена откочёвывать. Размер индивидуального участка лесной кошки составляет от нескольких десятков гектаров (в лесах Европы) до нескольких квадратных километров у степной кошки в полупустынях и пустынях Африки. Проживает в широколиственных лесах, реже в хвойных. В низовьях Кубани и Терека обитает в зарослях камыша, тростника и кустарника. Обитает как и на равнине, так и в горах: так, на Кавказе она поднимается до высоты 1500-2000 м. На Кавказе в виде исключения встречается и в субальпийском поясе. Предпочитает глухие участки леса с наличествующими там полянами и выходами скал, а также речные долины. Лесная кошка не избегает и близости человека, поселяясь неподалёку от человеческих жилищ или даже непосредственно в них: на чердаках домов и в сараях. В отличие от домашней кошки, лесная не боится сырости и нередко селится в местах с высокой влажностью.
Лесная кошка проживает в местах со средней глубиной снега не более 20 см, поскольку ей очень трудно передвигаться по глубокому снегу, а кроме того, она не способна доставать оттуда прячущихся там грызунов.
Лесная кошка не сооружает собственного жилища, убежищем ей служат ду́пла и пустоты упавших деревьев, реже — расщелины скал, низко расположенные ду́пла ещё стоящих деревьев, а в некоторых местах (в частности, на Кавказе) может занимать пустые норы барсуков и других животных. Оно обычно используется животным в течение длительного периода времени. Подстилка в логове лесной кошки отсутствует.
Лесная кошка ведёт как ночной, так и дневной образ жизни.