Vandrefalk er toppredatorer som primært jakter og spiser mediumstore fugler. Deres diett består hovedsakelig av duer, dueer, ender, strandfugler og sangerfugler. De retter seg typisk mot fugler som veier mellom 300 og 1200 gram. Vandrefalk er berømte for sine luftige jaktferdigheter og sitt høyt hastighets dykkeatferd, kjent som «stooping», som lar dem fange bytte i luften. De kan også spise mindre fugler som stær, svarttrost og gråspurv, og av og til insekter eller små pattedyr. Deres jaktsuksess avhenger av eksepsjonelt syn, smidighet og evnen til å overmanøvrere bytte i flyving.