Uros aloittaa parittelupyynnön aikaisin keväällä, pian sen jälkeen kun se on noussut horrostilasta. Keskitason alueilla miehet alkavat soittaa huhtikuun lopusta toukokuuhun. Miehet kutsuvat naaraita puista ja pensaista, jotka ovat yleensä lähellä puroja tai seisovaa vettä tai ulottuvilla.
Harmaiden puusammakoiden lisääntymisen tarkka ajoitus vaihtelee lämpötilan ja sijainnin mukaan koko alueella. lisääntyminen tapahtuu varhaisessa vaiheessa, vaikkakin soittokausi kestää huhtikuun lopusta elokuun alkuun. Yksilöt voivat astua jopa kolme kertaa vuodessa.
Miehet ovat hyvin alueellisia ja taistelevat muita miehiä puolustamaan alueitaan. Taistelut voivat kestää 30-90 sekuntia, ja ne voivat koostua painista, työntää, potkia ja pääntiellä kunnes alamainen uros vetäytyy. Naiset aloittavat parittelun lähestymällä kutsuvaa miestä ja koskettamalla häntä ennen 90 asteen kiertämistä.
Yksilöt sitoutuvat amplexuksessa, paritusasento, jossa ma le tarttuu narttuun etujaloillaan, sillä naaras kerääntyy 1 000–2 000 munaa, jotka uros hedelmöittää ulkoisesti. Koska pariutumista tapahtuu sammakoiden kelluessa vedessä, munat kerrostuvat veteen pieninä klustereina, jotka kiinnittyvät rakenteisiin läpinäkyvän, limakalvon ulkokerroksen kautta.
Kulmavarret kuoriutuvat yleensä 3-7 päivän kuluttua. veden lämpötilasta riippuen. Noin 10 minuuttia – tunti ennen kuoriutumista alkion on vapautettava neste, joka auttaa murtamaan munan seinämän. Tadpole-kehitys riippuu veden lämpötilasta, ja metamorfoosi esiintyy tyypillisesti 45-65 päivässä. Heistä tulee sukupuolikypsä kahden vuoden kuluttua.