Biotop:
Świetliste dąbrowy i inne lasy liściaste - bukowe, olchowe, dzielnice willowe, stare parki z obumierającymi drzewami oraz sady w pobliżu polan, poręb, na terenach zalewowych. Dla wielu populacji jednak występowanie na danym terenie dębów (najlepiej ponad 80-letnich), i ich wzajemne położenie, decyduje o jego zasiedleniu. Przeważnie zasiedla lasy naturalne i pierwotne, a omija gospodarcze. W Polsce są to grądy, świetliste i acidofilne dąbrowy, nadrzeczne łęgi. Lęgnie się zatem w bogatych gatunkowo lasach mieszanych, gdzie znajduje grubą i spękaną korę. Nie zasiedla borów iglastych na terenach górskich. Podobnie jak dzięcioł duży jest ptakiem osiadłym, przemieszczającym się na 0,5 km dystanse. Młode rozlatują się dalej by poszukać partnera i miejsce lęgowe, na paręnaście kilometrów. Zimą można go też spotkać w karmnikach, gdzie wyszukuje najchętniej oleistych nasion słonecznika i słoniny.
Pierwsza Dyrektywa Siedliskowa określa jego siedliska:
Żyzne buczyny
Ciepłolubne buczyny storczykowe
Grąd subatlantycki
Grąd środkowoeuropejski i subkontynentalny
Łęgi wierzbowe, topolowe, olszowe i jesionowe, olsy źródliskowe
Łęgowe lasy dębowo-wiązowo-jesionowe.
Okres lęgowy:
W okresie lęgowym, wiosną i latem, samiec oznacza swe terytorium bębnieniem w drzewa. Robi to jednak rzadko i cicho. Przejawy terytorializmu przejawia też samica. Wydają też śpiewy wabiące samice. Dzięcioły średnie tworzą monogamiczne pary.
Gniazdo w wykutej przez siebie dziupli w zmurszałym pniu, uszkodzonym lub osłabionym drzewie przez owady i grzyby żyjące w drewnie, lub odświeżonej, opuszczonej dziupli na różnej wysokości, 0,5–27 m (w Wielkopolsce średnio 11-12 m, w Puszczy Białowieskiej 15 m). Lęg wyprowadza najczęściej w dębie, a poza nim w jesionach, olchach, brzozach i grabach. Rozmiary otworów wlotowych i głębokości dziupli podobne są do tych wykuwanych przez dzięcioła dużego. Korzysta także ze skrzynek lęgowych. Wyściółkę stanowią jedynie okruchy drewna. Jeden lęg w roku, w maju lub czerwcu samica znosi 5 do 6 białych jaj (wyjątkowo 10). Oszacowano , że najwięcej lęgów (ok. 70%) zakładanych jest od 26 do 30 kwietnia (populacje nad Wartą) i w pierwszej dekadzie maja (Puszcza Białowieska). Jaja wysiadywane są przez okres około 15 dni przez obydwoje rodziców, które po wykluciu potomstwa je karmią. Pisklęta opuszczają gniazdo po około 21 dniach, ale nadal dostają od matki i ojca pokarm. Pełną samodzielność osiągają po 11-14 dniach. Dojrzałość płciową osiągają w pierwszym roku życia. Niewielka ilość (2%) młodych ptaków wraca do miejsca swojego urodzenia. Zimą można spotkać go w mieszanych stadach z sikorami, pełzaczami, kowalikami i mysikrólikami. Ptaki razem szukają pokarmu i ostrzegają się przed napastnikami. Zimuje na terenach lęgowych.
Pożywienie:
Głównie owady (wiosną również larwy i poczwarki), pajęczaki, a jesienią nasiona, szczególnie leszczyny, dębu i buka. Pokarm roślinny ma niewielki udział w diecie.
Bezkręgowce, chrząszcze (dorosłe i larwy), błonkoskrzydłe, mrówki, gąsienic motyli, zbiera z powierzchni korowiny, jej zagłębień i liści lub wyciąga z płytkich szczelin. Tylko wyjątkowo wykuwa drewno, aby bezpośrednio schwytać owada - większość czasu przeszukuje zakamarki w korze. Szuka powalonych pni i gałęzi z których wydobywa stawonogi. Najchętniej wybiera w tym celu dęby o średnicy 36-72 cm o niestykających się ze sobą koronach. Ich nasłonecznienie ma wpływ na różnorodność stawonogów. Zdarza się, że ściga owady w locie. Smakują mu też soki drzewne (tak jak dzięciołowi dużemu i innym, dla których może być to główny pokarm). Zwłaszcza wczesną wiosną nakłuwa dziobem korę osik, brzóz i innych drzew aby zlizać wypływających z otworów sok roślinny, bogaty w cukry, których ptakowi brakuje. Nakłucia są ułożone zwykle w postaci poziomych linii lub mogą tworzyć nawet pierścienie. Przy okazji do ściekającego płynu zlatują się owady, które dzięcioł łatwo może zebrać. Rzadko żeruje na ziemi. Zimą bardziej trzymają się określonego miejsca (dolnych części koron i pni), a od wiosny są bardziej ruchliwe i częściej zmieniają drzewa.