Cá voi sừng tấm ăn cá mồi, cá trích, cá minh thái, sinh vật phù du và nhuyễn thể. Có 12 loài cá voi tấm sừng hàm. Nhóm được đặt tên từ các mảng xơ baleen trong miệng có tác dụng như răng.
Cá voi sừng tấm không cắn hoặc nhai thức ăn của chúng. Chúng hút một lượng lớn nước và lọc bỏ thức ăn, bằng các tấm hình cánh hoa. Các tấm này rất chắc chắn và được làm bằng keratin, cùng một loại protein tạo nên móng tay của con người. Mặc dù cá voi tấm sừng hàm là một số loài động vật lớn nhất trong các đại dương, nhưng khẩu phần ăn của chúng chủ yếu là nhuyễn thể, một trong những sinh vật nhỏ nhất trên thế giới.
