Прилетают раньше других поганок, нередко еще до схода льда. Прилетают в основном уже сформированными парами. В предгнездовое время можно увидеть разнообразные брачные церемонии: самцы и самки танцуют перед друг другом, распушают воротники, становятся столбиком, преподносят друг другу подарки из пучков водорослей. При этом чомги много кричат. Спаривание происходит на особой площадке из водной растительности, устраиваемой птицами.

Гнездится большая поганка, как правило, отдельными парами, но на больших озерах иногда образует крупные колонии. Гнездо помещается на воде, обычно оно плавучее, реже — опирающееся на дно. Располагается чаще всего среди редких зарослей тростника. Оно представляет собой кучу из отмершей растительности, главным образом камыша и тростника. Гнездо полузатопленное и мокрое, с довольно плоским лотком, в диаметре 42- 65 см. Подводная часть гнезда имеет температуру воды, а надводная — более высокую, до 7,5° выше температуры окружающей среды, даже при отсутствии на гнезде птицы.

После завершения гнездовой постройки начинается откладывание яиц. Откладка яиц происходит в мае, в кладке 3-4 зеленовато-желтых яица. Насиживают самец и самка в течение 28 дней, начиная с откладки первого яйца. Уходя при опасности с гнезда, птицы торопливо прикрывают кладку гнездовым материалом.

В июне вылупляются птенцы, которые покидают гнездо сразу же после того, как немного обсохнут. Заботу о птенцах разделяют оба родителя. Сначала они их кормят насекомыми, личинками, другими водными беспозвоночными животными, а позднее, когда птенчики подрастут, — мелкой рыбой. При этом вначале птенцы кормятся с клюва, а затем корм кладется на воду, откуда птенцы берут его самостоятельно, приучаясь нырять.

Большая поганка, как и другие ее сородичи, интересна своеобразным способом защиты птенцов от пернатых хищников. Первые дни птенцы проводят в гнезде, сидя на спине у одного из родителей, или плавают по гнездовому водоему, но при малейшей опасности залазят к родителям на спину и прячутся у них под крыльями. Родители могут нырять с детьми на спине. Через 2,5 месяца молодые научатся кормиться и спасаться от опасности самостоятельно. Осенний отлет происходит стайками в разные числа октября.