刺旋花生石缝中及戈壁滩。主要生长在半荒漠区的干燥山坡、山麓、山前丘陵和山间盆地，有时可伸入荒漠腹地地区，其生长与土壤质地的强砾石化密切相关。它也能生长在沙漠地区的沙砾质生长地上，如内蒙古乌兰布和沙漠、狼山、贺兰山西麓山前倾斜平地，作为伴生种出现在沙冬青草原化荒漠草场中；在东阿拉善的巴彦乌拉山、狼山和巴丹吉林沙漠南部浅山、丘陵、石质坡地、山前砂砾质洪积扇和洪积坡地，时常成为绵刺草原化荒漠群落的伴生植物。它又可与超旱生小灌木半日花共同组成建群层片，出现于西鄂尔多斯桌子山南部石质残丘上，并在新疆准噶尔盆地有零星生长。它总是作为沙砾质、砾石质荒漠、半荒漠草场的伴生植物，出现在这些干燥生境，组成不同类型的干荒漠草场。如在宁夏河东、内蒙古乌兰布和沙漠西部、甘肃河西走廊等地的剥蚀低山、山前丘陵和山间盆地的淡灰钙土或灰漠土上，生长在珍珠柴荒漠群落内；在甘肃西部的石质低山、山沟，出现在合头草与松叶猪毛菜等组成的荒漠群落中；在中阿拉善雅布赖山山麓洪积扇、山前平地及附近石质低山坡地，伴生在戈壁短舌菊荒漠草场内。在广布于东起鄂尔多斯西部、西至准噶尔盆地，北抵阿拉善南部、南迄柴达木与祁连山南麓的红砂荒漠中，凡是盐渍化不甚强、地面强沙砾质、砾质的生境，刺旋花也是常见的伴生种。