大沙鼠营群落生活,常白天活动,不冬眠。冬季日活动节律呈单峰型,其活动范围一般不超过2.5m;夏季则呈双峰型,随着气温的升高,外出活动逐渐减少,中午不外出活动,黄昏以后,又陆续出洞活动,活动范围40~50m,有的可达300m。大沙鼠有相当高的回巢能力,成鼠在百米之内,普遍能返回原有洞系,但幼鼠对巢区的保守性却远不如成鼠。
大沙鼠的听觉和视觉非常敏锐,对洞口的异物也有警戒,随时伴随瞭望行为,有时和警戒难以区分。出洞时,大沙鼠首先探出头,确认洞口附近无危险存在时再钻出洞,然后站立在洞口前的小平台上瞭望,动作和警戒相似,只是不发出呜叫。取食时,大沙鼠会边进食边进行瞭望,当有危险发生时会立即转入警戒行为。远距离观察发现,大沙鼠的这种瞭望行为的时间一般不太长,然后便进行移动、取食、玩耍等其他行为。其天敌有鹰、虎鼬和狐等。
大沙鼠通常营群落生活,常形成相当明显的洞群。洞群分布随地形而异,沿沟谷、垄状沙丘、渠边、道路两侧分布的为条带状洞群,长者可达数千米;地形无明显走向的半固定沙丘、块状梭梭林等处为岛状洞群。每个洞群常有一个中心区,其面积不大,具有优良的自然生存条件,这里常常洞口密布,洞系相连,鼠密度最大.由中心区向外,密度随距离增加而递减。早春一洞系中有繁殖鼠1对,秋后可达十余只。洞道结构十分复杂。洞口直径约6~12cm,一个洞系有洞口10~30个。有的达100余个,洞系占地面积可达2~3hm²。洞道相互交错,分2~3层。第一层距地面40cm左右,每层之间相隔10~30cm。洞道旁有粮仓和厕所。冬季经常出入的洞口,多在粮仓附近。老窝比较深,多数位于地下2~3m处,内有细草和软毛铺成的睡垫。巢分夏巢与冬巢,夏巢较浅,冬巢深在1.5~2m之间。洞道中扩大部设有粮仓。其大小不一,最大者可贮草100kg以上,废弃的仓库多改作厕所。在土质结构松软的地段,洞系往往自然塌陷。在土质较为坚实的地段,使用较久的洞系,洞口前多有高大的土丘,为抛土、残食等废弃物构成;有的土丘高达40~60cm,占地1~2m²,有时土丘相互连接,可使栖息地微地形发生改变。
大沙鼠为植食性动物,食谱达40多种,主要有梭梭、猪毛菜、琵琶柴、盐爪爪、白刺、假木贼、锦鸡儿、芦苇等。冬季主要依靠夏秋贮粮越冬,也采食种子和植物茎皮。大沙鼠不喝水,完全依赖食物中的水分维持生命。
大沙鼠每年4~9月繁殖,高峰期在5~7月。年产2~3胎,妊娠期为22~25d,胎产1~12仔,多为5~6仔。春季出生的雌鼠当年可参与繁殖。幼鼠在母鼠洞内越冬,来年春季分居并开始繁殖。
在中国,大沙鼠的数量变化常与食物有关,而在荒漠中植物的生长状况又与前一年10月份至当年5月份问的降水量有密切关系。大沙鼠的数量与这一时期的降水量成正比。因此可根据这一时期的降水量来预测大沙鼠的数量变化。
列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2008年濒危物种红色名录ver 3.1——无危(LC)。