Najliczniej występuje w nizinnych, wilgotnych lasach łęgowych. Wymaga głębokich, żyznych gleb, stąd spotykany jest głównie w dolinach rzecznych. W górach występuje rzadko w lasach regla dolnego, gdzie rośnie do 1000 m n.p.m. Sporadycznie spotykany jest w wyższych położeniach, dokąd dociera „wędrując” wzdłuż dolin rzecznych. W Tatrach najwyższe stanowisko jesionu stwierdzono ok. 1990 r. na wysokości 1550 m n.p.m., już w piętrze kosodrzewiny, w rejonie Dubrawisk, przy żółtym szlaku turystycznym, wiodącym z Hali Gąsienicowej do Doliny Pańszczycy. Osobnik ten wysokości 4,5 m, pomimo systematycznego zgryzania niższych pędów przez kozice, był zdrowy i owocował.
Jesion wyniosły jest uważany za najwyższe rodzime drzewo liściaste w Europie. Rosnący na terenie Białowieskiego Parku Narodowego osobnik mierzący 45,2 m wysokości jest najwyższym notowanym obecnie (2019) drzewem liściastym w Polsce. Jest też zaliczany do drzew długowiecznych. Żyje 200–300 lat, trafiają się osobniki dożywające 400 lat. Najstarszym i najokazalszym jesionem w Polsce, a prawdopodobnie i w Europie, było drzewo rosnące we wsi Motarzyno na Pomorzu Wschodnim. Ów jesion został powalony przez wiatr w roku 2000, gdy liczył sobie ok. 415 lat. Miał wysokość 28 m i obwód w pierśnicy 715 cmCezary Pacyniak: Najstarszy jesion wyniosły na Podtatrzu, [w:] „Tatry” nr 3/1992, s.