La reproduction du dendrocygne veuf commence généralement au début de la saison des pluies et atteint son pic lorsque les zones humides sont au maximum de leur inondation. Cette période varie selon les régions, car l’espèce est présente en Amérique du Sud ainsi qu’en Afrique et de part et d’autre de l’équateur.
L’espèce est monogame et les couples semblent former des liens durables.
Les nids sont construits au sol, bien dissimulés dans les hautes herbes ou les roselières, parfois à proximité immédiate de l’eau, mais aussi jusqu’à un kilomètre de celle-ci. Ils sont constitués de végétation (feuilles et tiges), sans duvet, et mesurent environ 20 cm de diamètre.
La ponte compte généralement 4 à 13 œufs (parfois jusqu’à 16), de couleur blanc crème ou légèrement rosée. Chaque œuf est pondu à raison d’un par jour. L’incubation, assurée par les deux parents, dure 26 à 30 jours.
Les poussins, recouverts d’un duvet brun foncé sur le dessus et jaune dessous, quittent le nid 48 heures après l’éclosion. Ils restent en groupe familial longtemps après l’envol, qui survient entre 60 et 83 jours. L’espèce peut se reproduire dès l’âge d’un an.