大白鼠的体形虽比小白鼠大得多，但其繁殖力、产仔数、性周期与小白鼠几乎一样，素以高、多、短而闻名。繁殖力高，约1月1胎；产仔数多，每胎8 - 12只；性周期短，为4-5天。

在正常情况下，公鼠23 - 25日龄睾丸开始下降，30 -35日龄完全进入阴囊，45 - 60日龄产生精子；母鼠在70 -75日龄阴道开口，并初次排卵。在60日龄时，大白鼠就有性行为表现，这时母鼠阴道口张开，公鼠的生殖器官产生精子。但还不适宜交配繁殖，若过早配种，仔鼠发育不良，死亡也多。最适繁殖日龄，公鼠为90日龄，母鼠为80日龄。

母鼠多于夜间发情，并于发情第2天排卵，此时若与公鼠交配即可受孕。但身体强壮、性欲旺盛的公鼠能强迫母鼠在非发情期接受交配，并能促使其排卵受孕。一般采用1公1母长期同居频密交配繁殖，母鼠在分娩后48小时或断奶后2-3天即可发情配种。也可采取一公多母同笼交配法，每周检查母鼠，将临产母鼠放进单笼分娩，待幼鼠断奶后再放回原笼。

大白鼠人工繁殖一般可以采用2种办法，一种是如果空间够大还有母鼠生产时间基本相同就可以不分窝,等4周左右把新生鼠取出,另一种是将即将分娩的母鼠单独提出饲养，知道产子后3周和小鼠分开然后放回原来的群组，幼鼠继续单独饲养。

大白鼠为多发情动物，无明显的季节性差异。性周期为4-5天，妊娠期为21天，哺乳期为25 - 28天，仔鼠体重达到50克时即可断奶。公母鼠使用期一般为1年左右。