تنضج السلحفاة الخضراء البحرية في سن 25-30، وتقضي الذكور حياتها كلها في البحر، بينما تتزاوج الإناث مع الذكور في البحر ثم يذهبون إلى الشواطئ المختارة لحفر حفرة ووضع ما بين 75 إلى 200 بيضة، وقد تضع إناث السلحفاة الخضراء البحرية عدة براثن من البيض خلال موسم واحد، ثم تغطيها بالرمل وتعود إلى المحيط تاركة البيض يعتني بنفسه، ويبدأ موسم التكاثر في أواخر الربيع وبداية الصيف، ويمكن للذكور التكاثر كل عام ولكن الإناث تتكاثر مرة واحدة فقط كل ثلاث أو أربع سنوات.
بعد فترة حضانة استمرت شهرين تفقس السلاحف الصغيرة وتجري إلى البحر، وتواجه هجوما من قبل مجموعة متنوعة من الحيوانات المفترسة (الطيور، وسرطان البحر، والأسماك) على طول الطريق، وتنجرف في البحر حتى يبلغ طولها حوالي قدم واحدة، وبعد ذلك اعتمادا على الأنواع قد تقترب من الشاطئ لتتغذى.