小龙虾常年均可繁殖,其中以五月到九月月为高峰期。小龙虾雌雄异体,并且具有较显著的第二性征。可从腹部游泳肢形状加以区分,雄虾腹部第一游泳肢特化为交合刺,而雌虾第一游泳肢特化为纳精孔;其次,二者螯足具明显差别,雄性螯足粗大,螯足两端外侧有一明亮的红色疣状突起,而雌虾螯足比较小,疣状突起不明显;第三,雄虾螯足较雌虾粗大,个体也大于雌虾。
小龙虾的繁殖比较特殊,繁殖的大部分过程在洞穴中完成,故在平常的生产中难以见到抱卵虾。卵巢在交配后需两到五个个月方最后成熟,并进行排卵受精。受精卵为紫酱色,粘附于腹部游泳肢的刚毛上,抱卵虾经常将腹部贴近洞内积水,以保持卵处于湿润状态。