En hann begynner parringskallen tidlig på våren, kort tid etter at den kom ut av dvalemodus. I mellområdene begynner menn å ringe i slutten av april til begynnelsen av mai. Menn ringer til kvinner fra trær og busker som vanligvis er nær, eller overhengende, bekker eller stående vann.
Den nøyaktige tidspunktet for avl for grå trefrøer varierer avhengig av temperaturen og deres beliggenhet i hele området. reproduksjon finner sted tidlig på, selv om kallesesongen varer fra slutten av april til begynnelsen av august. Enkeltpersoner kan parre seg opptil tre ganger i løpet av en sesong.
Hannene er veldig territoriale og vil kjempe mot andre menn for å forsvare sitt område. Kampene kan vare i 30 til 90 sekunder og bestå av bryting, skyving, spark og hodestøtting til den underordnede hannen trekker seg tilbake. Kvinner starter parring ved å nærme seg en kallende mann og berøre ham før de roterer 90 grader.
Enkeltpersoner engasjerer seg i amplexus, en parringsposisjon der moren le griper kvinnen med forbena, da hunnen deponerer 1000 til 2000 egg som befruktes utvendig av hannen. Siden parring skjer mens froskene flyter i vann, avsettes egg i vannet i små klynger, som fester seg til strukturer via et gjennomsiktig, slimete ytre lag.
Tadpoles klekkes vanligvis etter tre til syv dager, avhengig av vanntemperaturen. Cirka 10 minutter til en time før klekking må embryoet frigjøre en væske for å hjelpe til med å bryte ned veggen på egget. Tadpole utvikling avhenger av vanntemperaturen med metamorfose som vanligvis forekommer i 45 til 65 dager. De blir seksuelt modne etter to år.