La reproduction de l’achigan à petite bouche s’accompagne d’une parade nuptiale discrète mais essentielle. Au printemps, lorsque l’eau atteint 15 à 18 degrés Celsius, le mâle prépare un nid circulaire d’environ 2 mètres de diamètre, sur un fond sablonneux ou graveleux, près de la rive. Ce nettoyage du site attire déjà des femelles.
Une fois le nid prêt, le mâle adopte des comportements de séduction : il nage en cercles, exhibe ses flancs et effectue des mouvements vibratoires pour attirer une partenaire.
Lorsqu'une femelle réceptive s’approche, il l’accompagne jusqu’au nid, où elle pond entre 5 000 et 14 000 œufs. Le mâle les fertilise immédiatement, puis les protège activement jusqu’à l’éclosion, qui survient après 4 à 10 jours. Ce comportement parental favorise la survie des alevins.
La fidélité au site de fraie est importante pour cette espèce, dont les mâles atteignent la maturité sexuelle entre 3 et 5 ans, les femelles entre 4 et 6 ans.