Oksehodespinneren finnes i mange ulike biotoper der det vokser løvtrær, for eksempel løvskoger, blandingsskoger, hager og parker. Larven kan finnes på mange ulike slags busker og løvtrær, som platanlønn, bjørk, hassel, gullregn, balsampoppel, osp, , eik, , , , lind, alm og korsved. Larvene lever selskapelig i grupper på opptil 150 larver, som flytter seg rundt i treet og spiser sammen. Disse kan snauete store deler av et tre, og dersom det er mange slike grupper kan det bli noe skade på skogen. Når larvene begynner å nærme seg utvokste, brytes gruppene opp og man kan finne dem enkeltvis. Det selskapelige leveviset gir trolig et visst vern mot rovdyr, som er skeptiske til å angripe en masse av hårete larver. De voksne sommerfuglene flyr om natten i juni – august. Lengst i sør kan det forekomme to generasjoner hver sommer. Når larvene er utvokste i august – september, skiller de lag, kryper ned på bakken og gir seg til å lete etter en egnet plass for å grave seg ned. Noen ganger kan de krype ganske langt avgårde før de finner et slikt sted. De graver seg noen centimeter ned i bakken og graver ut et hulrom som de forsterker med noen silketråder, men de lager ikke noen egentlig kokong. De forvandler seg så til en brunsvart puppe som overvintrer, enkelte ganger to ganger, før den klekkes.