Muchołówka żałobna to ptak typowo leśny. Zamieszkuje wszystkie typy lasów, w których występują dziuple i budki lęgowe. Podobnie jak inne muchołówki najpierw z „czatowni” wypatruje przelatujące owady, po czym podrywa się i w krótkim wypadzie chwyta je w locie (polowanie z zasiadki). Śpiewu muchołówki żałobnej nie można pomylić z żadnym innym. Są to wyraźne zwrotki o nieco smutnym brzmieniu, złożone z kilku rytmicznie powtarzanych motywów: „cilj cilj cilj diple diple ckiłi ckiłi śrjj”.