Preferuje siedliska o podłożu wapiennym, ale rośnie też na granicie. Jest gatunkiem arktyczno-alpejskim. Występuje głównie na skałkach, piargach, niskich murawach, w kosówce. Jest wytrzymała na suszę – w grubych liściach magazynuje wodę. W Tatrach występuje od regla dolnego aż po piętro turniowe. W klasyfikacji zbiorowisk roślinnych gatunek charakterystyczny dla Ass. Saxifrago-Festucetum versicoloris i związku zespołów (All.) Potentillion caulescentis.
Liczba chromosomów 2n= 28.
Zagrożenia i ochrona Od 2014 roku roślina jest objęta w Polsce częściową ochroną gatunkową. W latach 2001–2014 gatunek był objęty ochroną ścisłą. Zagrożeniem jest naturalna sukcesja ekologiczna, w wyniku której skalnica gronkowa zostaje zagłuszona przez inne rośliny oraz wykopywanie jej okazów do sadzenia w ogródkach przydomowych. W Polsce dużo stanowisk jest chronionych na terenach górskich parków narodowych.