Das Kletten-Labkraut wächst besonders an Stellen mit guter Stickstoff- und Phosphat-Verfügbarkeit. Es ist ein Lehmzeiger und ein ausgesprochener Stickstoffzeiger. Am häufigsten ist es auf Böden mit einem pH-Wert zwischen 5,5 und 8,0. Es wächst in Auwäldern, Äckern, Weingärten, Ruderalstellen, in Hecken und auf Flussschottern. Es kommt besonders an gestörten Standorten vor, da dort ein hohes Stickstoffangebot besteht. Es steigt bis in die montane Höhenstufe bis in Höhenlagen von meist etwa 1200 Metern. In den Allgäuer Alpen steigt sie bis zu einer Höhenlage von 1400 Metern auf.