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中国大鲵活动在清澈、低温的溪流或者天然溶洞中，栖息在泥中或者阴暗的岩石缝隙中。一般在水流湍急，水质清凉，水草茂盛，石缝和岩洞多的山间溪流、河流和湖泊之中，有时也在岸上树根系间或倒伏的树干上活动，并选择有回流的滩口处的洞穴内栖息，每个洞穴一般仅有一条。
白天常藏匿于洞穴内，头多向外，便于随时行动，捕食和避敌，遇惊扰则迅速离洞向深水中游去。傍晚和夜间出来活动和捕食，游泳时四肢紧贴腹部，靠摆动尾部和躯体拍水前进。它在捕食的时候很凶猛，常守候在滩口乱石间，发现猎物经过时，突然张开大嘴囫囵吞下，再送到胃里慢慢消化。
成体的食量很大，食物包括鱼、蛙、蟹、蛇、虾、蚯蚓及水生昆虫等，有时还吃小鸟和鼠类。它还善于用计捕捉一种隐藏在溪中石缝里的石蟹，利用石蟹两只大螯钳住东西便不轻易松开的特点，将自己带有腥味分泌物的尾巴尖伸到石缝之中，诱使石蟹用螯来钳。一旦发现石蟹中计，便立即将其顺势拉出。
