Les tamias, une fois adulte (dans leur seconde année), sont sédentaires et fidèles à leur site d’une année sur l’autre.
Mâles et femelles ne défendent pas de territoire.
La superficie de leur domaine vital varie selon les habitats et le sexe des animaux (et également selon les études en fonction de la méthode utilisée). En Forêt de Sénart, le domaine vital annuel des femelles couvre une superficie de 0,5 à 1 ha, et celui des mâles est environ 2,5 fois supérieur, entre 1,3 à 2 ha. Leurs domaines vitaux se chevauchent, un mâle étant en contact avec 5 à 6 femelles et 2 à 3 autres mâles.
Les jeunes sortent de leur nid de naissance vers la 6ème semaine. Ils pèsent alors 40 à 50 g. Une ou deux semaines après, ils se dispersent (vers 70 g). Les femelles s’installent en général à moins de 100 m de leur lieu de naissance et les mâles à des distances de l’ordre de 150 à 200 m. Certains individus peuvent toutefois faire des déplacements plus importants, allant jusqu’à 1 km.
Le Tamia de Sibérie, rongeur diurne, est actif tout au long de la journée, avec un pic d’activité le matin. Mâles et femelles vivent séparément et n’ont de contacts que lors des accouplements.
Les mâles sont actifs plus tôt le matin que les femelles et plus tard le soir, notamment en période de reproduction.
D’octobre-novembre à février-mars, ils hibernent dans leur terrier. L’été peut être également marqué par une période de moindre activité, les animaux demeurant plus longtemps dans leur abri, échappant ainsi aux températures élevées ou, pour les femelles, accordant plus d’attention à leurs jeunes.
Le terrier est constitué d’une galerie de 5 cm de diamètre, 1 à 2 m de longueur, allant jusqu'à 1,5 m de profondeur, se terminant par une chambre. Le nid, situé dans cette chambre, est constitué de feuilles sèches coupées grossièrement, de graminées, de mousses, que le Tamia transporte dans sa gueule. Au cours de l’année, il fréquente différents terriers, des cavités d’arbres, des anfractuosités de vieux murs lui servant de refuge et, selon les saisons, de lieu de mise bas, de garde-manger et de site d’hibernation. Son activité est centrée autour de son terrier, défendu vis-à-vis de ses congénères en particulier à l’automne lors du stockage des réserves pour l’hiver.
Avant accouplement, les femelles en œstrus vocalisent, émettant des "gloup" en série. En cas de danger (prédateurs), ils émettent des cris d’alarme ("chip"), notamment à la période d’émergence des jeunes.
Le Tamia de Sibérie hiberne seul dans son terrier, pendant une période de 6 à 7 mois (octobre à avril) dans les régions froides de son aire de répartition (Sibérie). En France, cette phase est réduite à environ 5 mois (septembre-octobre-novembre à février-mars). Les adultes et les jeunes nés au printemps entrent en hibernation en octobre et les jeunes de la portée d’été, un mois plus tard (voir reproduction). Les mâles sortent d’hibernation fin février, environ 1 à 2 semaines avant les femelles.
Les conditions climatiques ne semblent pas intervenir sur l’entrée en hibernation, qui paraît déterminée par la photopériode ou par d’autres stimuli.
Après avoir stocké de la nourriture dans son terrier (1 à 2 kg), en fin d’automne, le tamia bouche l’entrée de la galerie avec de la terre et commence son hibernation. La température de son corps, son rythme respiratoire et son rythme cardiaque baissent, et il vit « au ralenti ».
Contrairement à la Marmotte des Alpes ou à l’Ours brun par exemple, le tamia n’accumule pas de graisse avant l’hibernation. L’énergie nécessaire à sa subsistance est fournie par les réserves qu’il a stockées dans sa chambre. Régulièrement, il se réveille, s’alimente, puis s’endort à nouveau. On dit qu’il entre en torpeur. Dans les conditions extrêmes, lorsque les réserves sont insuffisantes, il peut perdre 1/5 à 1/4 de son poids. Au delà, il meurt. Cela s’est produit au cours de l’hiver 2008-2009 en Forêt de Sénart, car aucune essence forestière n’avait produit de fruits au cours de l’automne 2008. Durant cet hiver, plus des 2/3 des individus sont morts dans leur terrier.
A la fin de la période d’hibernation, le tamia creuse une nouvelle galerie, et émerge. Généralement, il ne demeure pas dans son terrier d’hibernation et en recherche un autre.