Kanadahemlokk er avhengig av et kjølig og fuktig klima. I nord vokser den fra havnivå opptil 700 moh., i New York og Pennsylvania 300–910 moh, og i de sørlige Appalachene 610–1520 moh. og da helst i nord- og østskråninger eller andre steder med passende mikroklima. Treslaget er svært skyggetålende. Arten vokser i rene bestander eller sammen med weymouthfuru, gulbjørk, tulipantre, rødeik, rødlønn, sukkerlønn, rødgran, amerikabøk og balsamedelgran. Bestander med kanadahemlokk er ofte så tette og mørke at det ikke er noen undervegetasjon. Der det finnes undervegetasjon kan den omfatte planter som , bregner i stortelgslekta, kråkefot, sigdmoser og bjørnemoser.