分布于奥地利、阿塞拜疆、白俄罗斯、比利时、保加利亚、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、直布罗陀、希腊、匈牙利、冰岛、伊朗伊斯兰共和国、爱尔兰、意大利、哈萨克斯坦、拉脱维亚、立陶宛、马其顿、摩洛哥、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、俄罗斯联邦、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、斯瓦尔巴群岛和扬马延岛、瑞典、瑞士、土耳其、土库曼斯坦、乌克兰、英国、西撒哈拉。 旅鸟：阿尔及利亚、克罗地亚、塞浦路斯、格陵兰、利比亚、列支敦士登、马耳他、毛里塔尼亚、黑山、塞尔维亚、突尼斯。
黑海番鸭通常2龄时性成熟。到达繁殖地时已成对。对通常在冬末和春季迁徙路上形成。营巢于北极和亚北极苔原和苔原森林带。巢通常置于离湖泊、水塘、河流等淡水水域不远的地上草丛或灌木丛中，尤其是多湖泊和水塘的苔原和岛屿。巢系就地可利用的一些干植物构成，四周放有从雌鸟身上拔下的绒羽。每窝产卵6-10枚，颜色为淡绿褐色或淡黄色。卵的大小为59-72×40-46.5毫米，重60-74克。雌鸟独自孵卵。雄鸟在雌鸟开始孵卵后即成群飞到海上或巢附近水域换羽。孵化期27-28天。