La durée de vie moyenne des punaises adultes varie entre 10 et 12 mois. Cette longévité augmente quand la température diminue. À 27 °C, C. lectularius vit en moyenne 65 jours mais, à 10 °C, elle peut vivre jusqu’à 413 jours.
Dans un endroit non chauffé et sans nourriture, la punaise des lits survivra encore plus longtemps que sous des conditions de vie optimales.
Avant l’accouplement, la punaise des lits doit ingurgiter un repas de sang afin de permettre la maturation des œufs (chez la femelle) ou la production de spermatozoïdes (chez le mâle). L’accouplement est particulier puisque le mâle n’utilise pas l’ouverture génitale de la femelle pour l’inséminer. Ce dernier transperce l’abdomen de sa partenaire à l’aide de ses pièces génitales, puis il injecte le sperme directement dans son système reproducteur. Les blessures reliées à l’accouplement diminuent de 30 % la longévité de la femelle. Celle-ci, au cours de sa vie, s’accouplera en moyenne cinq fois.
Une femelle pond environ 3 oeufs par jour et forme des amas de 10 à 50 oeufs, souvent avec l'aide d'autres femelles, dans son milieu de vie : fente d’un mur, interstices d’un meuble ou du plancher, boîte de carton. Elle peut pondre de 200 à 500 œufs au cours de sa vie. En l’absence de nourriture, elle cesse la ponte après 11 jours. À une température de 22 °C, les œufs éclosent au bout d’environ deux semaines. Ils sont blanchâtres et mesurent environ 1 mm.
La punaise des lits est un insecte à métamorphose incomplète. À chacun de ses cinq stades larvaires, elle doit prendre au moins un repas de sang pour passer au stade suivant. La larve du premier stade mesure 1 à 1,5 mm. Celle du cinquième stade, 4,5 mm en moyenne. Le taux de développement de l’insecte augmente avec la température. À 30 °C, le cycle de vie (de l’œuf jusqu’à l’adulte) dure 24 jours en moyenne. Entre 18 et 20 °C, il s’échelonne sur quatre mois.