Cá mập trắng lớn là loài ăn thịt, có nghĩa là chúng chỉ ăn thịt. Các món ăn trong thực đơn của cá mập trắng lớn trưởng thành bao gồm sư tử biển, cá voi nhỏ hơn, hải cẩu, rùa biển và rái cá, trong khi cá mập con đi săn cá và cá đuối nhỏ hơn. Cá mập trắng lớn cũng ăn xác thịt và thậm chí cả những loài cá mập khác.
Cơ thể của một con cá mập trắng lớn giúp các sinh vật xác định vị trí, truy đuổi và giết con mồi của nó. Khứu giác của nó đặc biệt mạnh mẽ và cá mập sử dụng nó để lấy điện từ con mồi. Khứu giác của cá mập trắng lớn mạnh đến mức nó có thể phát hiện ra một giọt máu trong 25 gallon nước. Thị lực và thính giác của nó không được nhạy bén.
Một con cá mập lớn có thể sở hữu 3.000 chiếc răng dùng để ngoạm và xé xác con mồi. Cá mập trắng lớn không nhai thức ăn mà nuốt cả khối.
Mặc dù mang tiếng xấu, cá mập trắng lớn thường không phải là mối đe dọa đối với con người và hầu hết các vụ tấn công đều không gây tử vong. Con người không phải là thức ăn ưa thích của các sinh vật, nên sau khi vô ý cắn một cá thể không may, cá mập thường buông tay. Họ được biết là đã thử nghiệm trên một sinh vật bằng cách cắn nó trước khi biết liệu họ có muốn ăn nó hay không.