Der Moor-Klee wächst auf wechselfeuchten, sauren Böden, bevorzugt in Feuchtwiesen und feuchten Gräben. Viele Feuchtwiesen werden heute nicht mehr bewirtschaftet, wurden entwässert oder sind mit Hochstauden und Bäumen bewachsen. Hierdurch sind die Lebensräume für den Moor-Klee verschwunden.

Die Hochlagen der Rhön bieten ihm auf ihren feuchten Magerwiesen noch gute Lebensbedingungen. Man findet ihn vor allem auf feuchten bis nassen Borstgrasrasen, die starke Schwankungen der Bodenfeuchte aufweisen, denn er verträgt wechselfeuchte Böden sehr gut.

Die Hochrhön ist ein wichtiger Lebensraum und Rückzugsort für den Moor-Klee, denn bundesweit ist er stark gefährdet und in vielen Gegenden vom Aussterben bedroht.