Растет на высокогорных субальпийских и альпийских лугах, в кедровых редколесьях Саян. Цветет в июне-августе. Восточнее указанного вида по Тункинскому хребту и Хамар-Дабану (как эндемик) составителями "Флоры Центральной Сибири" (1979) приводится другой вид большеголовника - большеголовник хамарский - Rhaponticum chamarense Peschkova, описанный у М.