Thú Mỏ Vịt là loài thú đẻ trứng
Tỉ lệ sinh sản của thú mỏ vịt thuộc dạng thấp trong thế giới động vật. Cứ hai cá thể cái thì chỉ có một con đẻ trứng. Vào mùa sinh sản, giống cái sẽ ở một mình trong những cái hang dưới lòng đất để đẻ trứng.
Con cái đẻ từ 2-3 trứng vào khoảng giữa tháng 8 và tháng 10. Trứng được đẻ bên trong cái hang sâu đến 20m. Con cái ấp trứng từ 12-14 ngày bằng bụng và đuôi trên cái ổ được lót bằng cỏ và lá. Sau hai tuần trứng nở, khi trứng nở con non chỉ dài khoảng 1,25cm. Thú mỏ vịt mẹ sẽ nuôi con của mình từ 3 cho đến 4 tháng đầu đời tới khi con của chúng biết bơi.
Con mẹ không có đầu vú, sữa được tạo ra từ những tuyến lớn ở dưới da. Sữa tiết ra từ hai chỗ có cấu trúc giống như núm vú. Con non đè vào những nơi đó cho sữa chảy xuống lông bụng của mẹ chúng để liếm và mút sữa chảy ra. Sữa này có nhiều chất sắt, lượng sắt có nhiều gấp 60 lần lượng sắt có trong sữa bò. Con non uống sữa mẹ từ 4-5 tháng và vẫn ở trong hang, chúng bắt đầu rời tổ và biết bơi khi được khoảng 17 tuần tuổi.