In zachte winters begint de balts al in januari, maar meestal begin februari. De bosuil broedt in maart. In april worden de jongen geboren. Het vrouwtje broedt de eieren uit en verlaat het nest alleen om braakballen en ontlasting kwijt te raken. Er worden, afhankelijk van het voedselaanbod, één tot vijf eieren gelegd. Als er veel voedselaanbod is, wordt er in het nest zelfs een voedselvoorraad aangelegd. In slechte seizoenen, met weinig voedselaanbod, kan ook wel eens een broedseizoen worden overgeslagen.

De jongen komen na 28 á 30 dagen uit en de eerste tien dagen laat het vrouwtje ze niet alleen. Deze zijn namelijk in eerste instantie blind. Het mannetje voert voedsel aan, het vrouwtje scheurt stukjes vlees zonder haren en botten van de prooi af. Die houdt ze tegen de snavel van de jongen, zodat ze op de tast het voedsel vinden. Uilen hebben zeer gevoelige tastharen, waarmee ze in het pikkedonker prooien kunnen herkennen. Zolang de jonge uilen bezig zijn met de opbouw van hun bottenstelsel, maken ze gebruik van de kalk in de botten van de prooidieren. Uit onderzoek is gebleken dat in de eerste uilenballen die de jongen uitspugen, vrijwel geen botresten voorkomen.