Fjeldvågen bygger en riskvistrede på en klippehylde, i en fjeldskrænt eller i et lavere træ. Hunnen lægger oftest 2-5 æg, som ruges i omkring 30-32 døgn. Kuldstørrelsen styres stærkt af mængden af gnavere: rige lemmingår giver store kuld og høj ungeproduktion, mens dårlige år kan føre til, at ynglen helt udebliver. Begge forældre deltager i opfostringen af ungerne.