雌鲵每年7～8月间产卵，卵产于岩石洞内，每尾产卵300枚以上，剩下的抚育任务就交给了雄鲵。雄鲵把身体曲成半圆状，将卵围住，以免被水冲走或遭受敌害，直至2～3周后孵化出幼鲵，15～40天后，小“娃娃鱼”分散生活，雄鲵才肯离去。大鲵的寿命在两栖动物中也是最长的，在人工饲养的条件下，能活130年之久。
大鲵的雌雄鉴别
辨别大鲵雌雄主要是从泄殖孔的特征来鉴别，尤其在生殖季节更为明显。在繁殖季节，雄性大鲵的泄殖腔腺成饱满的大豆瓣状，形成隆起的纵椭圆环形，甚为明晰，将泄殖孔包绕于其中，并且泄殖孔外缘有一圈不规则的肉质状小突起。雌性生殖孔多为圆形，孔径相对较小，生殖孔两侧无白色突起，孔外缘平滑，内缘可见两侧的皮层形成向腔面突出的皱折。在非繁殖期，雌雄大鲵的泄殖孔差别不大，也不易区别。解剖泄殖孔周围发现，雄性隆起处皮下有一对瓣状腺体——泄殖腔腺，而雌性的泄殖孔周围皮下是少量的结缔组织。处于非繁殖期和性未成熟的大鲵，雄性的泄殖孔周围无明显的隆起，而泄殖腔腺体则较小，为扁条状不形成环状。另外，在行为方面，生殖季节雌性较凶顽，雄性较温顺。
大鲵的雌雄性比
统计繁殖期的性比关系，在某种意义上说，可预测大鲵的繁殖能力。据卞伟等的结果统计，在自然状况下大鲵的性比接近于相等，这对天然资源增殖是有利的。另据陕西城固县大鲵研究所无选择地捕捉并解剖发现，在繁殖期，雄性略比雌性多一些。
大鲵的性腺发育及年周期
大鲵性成熟指标。大鲵孵化出后在自然环境中生长五年，体长达400mm左右，体重在360g以上，性腺基本成熟。
大鲵的怀卵量与体重的关系
大鲵是一年一次产卵。怀卵量的多少直接决定了大鲵的繁殖力大小，大鲵的怀卵量一般不大，怀卵量与年龄、营养条件关系密切，变化很大。城固县大鲵研究所的结果表明，1.5～2.5kg的大鲵怀卵400～600枚。观察结果表明，大鲵绝对怀卵量是随着体重的增加而增加，而相对怀卵量随体重的增加而减少；体重在615～1000g的大鲵，其相对怀卵量最高。
大鲵的繁殖行为
据野外观察，大鲵产卵前，两条亲鲵口与口咬在一起，雄鲵主动咬住雌鲵的上唇，雌鲵咬住雄鲵的下唇,两鲵身体大致成一直线，不停地左右摆动，摆动频率约为35～40次/min，即使用手电光照射亦不分开。声响或振动使其分开后,会立即咬上,此时会激烈地扭动身体,可维持3～4h才松开。松开后唇上并未见伤痕,可排除争斗的可能,初步认定为产卵前性行为。大鲵产卵前，由雄鲵游到雌性栖息地，选择水深1m左右的隧道状洞穴，清水可以从洞口流入其中。雄鲵进入洞穴，用足尾及头部将洞口内打扫清洁。周定刚观察到，大鲵产卵时，雌鲵将卵带的一端粘附在岩石或木块等附着物上，边爬行边产卵。此时，雄鲵前往受精后将卵带缠于其身孵化，或仍留守洞内保护受精卵。据我所观察，大鲵有护卵行为，亲鲵在洞中护卵，遇到敌害即出来攻击，比平时警惕凶恶许多。野外曾见到1kg左右的亲鲵攻击比它大1倍的个体。护卵期间若用饵(青蛙或小鱼)向外钓拉，大鲵立即松口而不会被拉出洞外，这和非繁殖期截然不同。另一亲鲵在产卵附近洞中居住，有时也有护卵行为。
野外大鲵卵孵化期35～42d，同窝卵的孵出日期也不同，可相差数天。当年幼鲵长到4～5cm即进入冬眠，同一洞中可见数十尾幼鲵群居，有时可见亲鲵与幼鲵在一起冬眠。
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