Die Brutzeit dauert von Februar bis April. Im südlichen Afrika dauert die Brutzeit von September bis November. Der Weißstorch lebt in monogamen Paarbeziehungen, die ein Leben lang halten.

Während der Brutzeit lebt der Weißstorch locker kolonial oder einzeln. Meistens ziehen die Männchen um März oder April wieder in das Brutgebiet zurück. Die Männchen kommen einige Tage früher als die Weibchen an. Während die Männchen auf die Weibchen warten, vergrößern sie das zuvor (in den Vorjahren) gebaute Nest.

Wenn seine Partnerin im Brutgebiet angekommen ist, kommt es zu Balzverhalten, darunter leise gurrende Laute und das „kopfschüttelnde Hocken”. Bei letzterem Verhalten lässt sich das Männchen in Bruthaltung ins Nest sinken. Dann streckt es den Hals und schüttelt den Kopf hin und her. Danach nickt das Paar mit dem Kopf auf und ab, streckt die Flügel aus und klappert mit den Schnäbeln.

Pro Jahr legt das Paar eine Brut. Das Nest besteht aus einem großen Stöckchennest, dessen Inneres mit Torf, Mist, Papier und anderem Material ausgekleidet ist. Das Nest wird in Bäumen, auf Klippen, auf dem Boden zwischen Binsen, auf Dächern, auf Telegrafenmasten, auf Strohhaufen, auf Kirchtürmen, auf Schornsteinen und auf anderen Konstruktionen gebaut.

Das Weibchen legt 1 bis 7 Eier. Die Brutzeit dauert 33 oder 34 Tage. Die Jungvögel bleiben 55 bis 60 Tage im Nest und werden vom Paar versorgt.