Harimau sumatera menghuni habitat yang terfragmentasi di sepanjang pulau Sumatera yang terletak di ketinggian 0 – 3000 mdpl. Habitat dapat berupa hutan primer, sekunder atau belukar terbuka. Harimau lebih menyukai lokasi dengan interaksi manusia yang minim. Di dalam hutan, harimau mendominasi area yang lebih tinggi dan lebih dekat ke pusat hutan, dengan kepadatan vegetasi yang tinggi dan kemiringan lahan yang lebih curam demi meminimalisir gangguan luar.

Mencakup babi hutan (Sus scrofa) dan rusa sambar (Cervus unicolor). Harimau sumatera juga memakan satwa-satwa kecil seperti monyet, kijang dan landak. Di lokasi luar habitat (ex situ) seperti pusat rehabilitasi atau kebun binatang, jenis mangsa yang biasa diberikan pada harimau antara lain ayam, babi, sapi dan kambing. 

Puncak aktivitas harimau sumatera yaitu pada pagi hari (05:00 – 06:00) dan sore hari (17:00 – 18:00). Pola aktivitas harimau sumatera cenderung menyerupai pola aktivitas mangsa. Harimau sumatera yang memiliki sifat elusif cenderung akan menghindari manusia kecuali pada kondisi terdesak. 

Harimau sumatera merupakan satwa teritorial dan penjelajah. Jarang ditemukan harimau menempati satu terotori kecuali induk dengan anaknya atau pada masa kawin. Teritori satu harimau jantan biasa bertumpuk dengan dua-tiga harimau betina (overlapping). Teritorial harimau sumatera terletak dalam sebuah wilayah jelajah. Wilayah jelajah satu harimau betina berukuran sekitar 30 km² dan harimau jantan berukuran sekitar 289 km².

Harimau sumatera tercatat dalam Appendix I CITES di mana perburan dan perdagangan internasional dilarang dalam bentuk apapun. Ekspor dan impor spesimen tidak diperbolehkan kecuali dengan izin khusus untuk kepentingan yang sangat mendesak. Dengan jumlah kurang dari 600 individu di alam, harimau sumatera menempati posisi dengan kategori terancam kritis (critically endangered, CR) dalam IUCN Red List. 

Jumlah harimau sumatera di alam dipengaruhi oleh berbagai faktor salah satunya adalah ancaman, baik secara langsung maupun tidak langsung. Konflik manusia-harimau merupakan salah satu ancaman langsung dan terberat bagi harimau. Pemasangan jerat dan perburuan dengan senjata merupakan kategori pelanggaran yang paling banyak ditemui. Konflik dengan manusia di kawasan habitat juga dikhawatirkan dapat memaksa harimau keluar ke wilayah pedesaan dan menimbulkann konflik tambahan.

Ancaman tidak langsung yaitu berupa alih fungsi hutan. Sebagian besar area hutan hujan tropis di pulau Sumatera telah dikonversi menjadi perkebunan untuk mendukung perkembangan industri. Konversi tersebut mengakibatkan berkurangnya daerah yang dapat dipilih harimau sumatera untuk tempat tinggal. Pembangunan jalan raya dan jalan akses hutan mengakibatkan fragmentasi lahan yang dapat meningkatkan interaksi manusia dan harimau. 

Konversi lahan juga berpengaruh terhadap kelangkaan mangsa harimau. Berkurangnya area hutan mengakibatkan berkurangnya satwa yang dapat dimangsa harimau dan seringkali memaksa harimau mencari mangsa di kawasan pemukiman.