Tinh tinh ăn cả thực vật và động vật để làm thức ăn, nhưng chúng chủ yếu dựa vào côn trùng, trứng, vỏ cây và các loại hạt. Tinh tinh sẽ ăn động vật nhỏ và các loài khỉ khác khi chúng muốn thịt.
Các con tinh tinh đi săn cùng nhau và chia sẻ chiến lợi phẩm của chúng từ cuộc đi săn như một nhóm. Tinh tinh có thể nhớ nơi cất giấu thức ăn và nơi có thức ăn vào năm trước cũng như thời điểm một số loại thức ăn chín ở các khu vực khác nhau trong rừng.
Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy tinh tinh có thể nhận ra rằng các loài thực vật cụ thể có thể giúp chúng giải quyết các vấn đề như ký sinh trùng đường ruột và đau bụng. Các nghiên cứu cho thấy tinh tinh ăn cây thuốc khi chúng gặp các vấn đề như thế này.
Jane Goodall là người đầu tiên quan sát tinh tinh sử dụng các công cụ do chúng tự làm để ăn thức ăn. Tinh tinh đã sử dụng đá làm búa để giúp mở các loại hạt, và chúng đã sử dụng lá cây làm bọt biển và khăn ăn trong khi ăn. Họ cũng đã tạo hình gậy để lấy mật ong ra khỏi tổ ong và dùng giáo để giết các động vật nhỏ khác để lấy thịt. Tinh tinh là những người cầu toàn khi sử dụng nhiều công cụ khác nhau và sẽ dành tới mười năm để học cách giã các loại hạt đã mở.