Cá heo ăn nhiều loại cá, mực, bạch tuộc và các sinh vật đại dương khác. Chế độ ăn cụ thể của chúng bị ảnh hưởng bởi nơi chúng sống và loại cá có sẵn cho chúng, nhưng chúng luôn ăn khá chế độ ăn uống đa dạng.
Có sáu loại cá heo khác nhau, không phải tất cả đều đã được nghiên cứu kỹ lưỡng vào năm 2015. Có thể do chế độ ăn của chúng khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các loài nổi tiếng đều có chế độ ăn giống nhau, vì vậy có khả năng những loài ít nổi tiếng hơn cũng có chế độ ăn.
Cá heo cũng ăn động vật giáp xác, động vật có vỏ và mực nang. Cá heo đôi khi sống hoặc săn mồi ở sông, điều này cho phép chúng ăn tôm càng xanh. Cá heo nhỏ hơn có thể tập trung vào các loài cá nhỏ đang đi học, nhưng chúng thường ăn bất kỳ loại cá không gai nào. Cá heo cần ăn nhiều; chẳng hạn như nuôi cá heo, ăn tới 10 phần trăm trọng lượng cơ thể của chúng mỗi ngày.
Nhím săn mồi bằng cách sử dụng định vị bằng tiếng vang, nghĩa là chúng tạo ra âm thanh nhấp chuột tần số thấp và sử dụng sóng âm phản xạ để giúp tìm con mồi. Chúng dùng răng để bắt cá nhưng không nhai, vì vậy cá cần phải đủ nhỏ để chúng có thể nuốt được.
Cá voi sát thủ hoặc các loài động vật biển có vú khác làm mồi cho cá heo. Họ cũng thường vô tình bị giết bởi lưới đánh cá; khi đi săn, chúng tập trung vào việc bắt con mồi đến nỗi không nhìn thấy lưới.