Melnā žurka ir termofila suga, lielā mērā tās izplatības areāls ir saistīts ar cilvēku mājokļiem. Labprāt izvēlas piekrastes pilsētas un apdzīvotas vietas lielu upju krastos. Visu gadu tikai maigā klimatā apdzīvo dabiskos biotopus. Atšķirībā no pelēkās žurkas, melnā žurka ir mazāk saistīta ar ūdeni un apdzīvo mežus, dārzus un krūmus līdz 1500 m virs jūras līmeņa. Atšķirībā no pelēkās žurkas, pilsētās melnā žurka pastāvīgi dzīvo cilvēku mājokļos un citās ēkās, vasarā nepārceļas uz dabiskajiem biotopiem. Dabā parasti alas nerok, bet mitinās koku dobumos vai veido apaļus midzeņus no zariem. Labi kāpj, bet peld reti. Aktīva naktī. Melnā žurka ir visēdāja, bet visbiežāk patērē augu pārtiku. Labprāt ēd dārzeņus, augļus, augu sēklas un, ja nepieciešams, var pāriet uz dzīvnieku barību. Bēniņos medī baložus un uz kuģiem ēd noķertās zivis. Melnā žurka dienā patērē 15 g pārtikas un izdzer 15 ml ūdens.
Melnās žurkas dzīvo grupās, kur ir abu dzimumu pieaugušie un jaunie dzīvnieki. Grupā tiek izveidotas hierarhiskas attiecības, kur dominē viens tēviņš. Divas vai trīs mātītes parasti dominē pār pārējiem grupas locekļiem, izņemot vecāko tēviņu. Sugai raksturīga poliginija. Tikai dominējošais tēviņš vairojas, bet visi grupas tēviņi aktīvi aizstāv teritoriju.
Labvēlīgos apstākļos melnās žurkas vairojas visu gadu. Dabiskos apstākļos dzīvojošiem indivīdiem kopš oktobra ir novērots grūsnu mātīšu skaita samazinājums. Gadā mātītei ir 2–3 metieni, katrā vidēji seši (2–11) mazuļi. Jaunajām mātītēm izdodas laist pasaulē vienu metienu. Grūsnība ilgst vidēji 22 dienas (21–29). Jaundzimušie ir akli un kaili. Tie pārklājas ar matiem līdz barošanas ar pienu procesa beigām, acis atveras 15. dienā. Mazuļi kļūst neatkarīgi no mātes 3–4 nedēļu vecumā. Dzimumgatavība iestājas 3–5 mēnešu vecumā.