Broget fluesnapper er en hulruger, der gerne tager kasser med et indgangshul omkring 32 mm, men den bruger også naturlige træhuller og spættehuller. Reden bygges af hunnen af blade, bark og græs. Hun lægger normalt 6-7 lyst blågrønne æg, som hun ruger i omkring 13-15 dage. Ungerne fodres af begge forældre og bliver flyvefærdige efter cirka 14-17 dage. Arten er kendt for, at hanner undertiden er polygyne og forsvarer to adskilte revirer på samme tid.