Sokoły wędrowne to drapieżniki szczytowi polujący głównie na ptaki średnich rozmiarów. Ich dieta to głównie gołębie, turzyce, kaczki, ptaki bagienne i ptaki śpiewowe. Celują w ptaki ważące 300–1200 g. Słyną z umiejętności lotowych i szybkiego nurkowania („stooping”), by łapać ofiary w locie. Mogą też jeść mniejsze ptaki: stare, kosy, wróbla domowy, a czasem owady lub małe ssaki. Sukces polowania zależy z wyוצonego wzroku, zwinności i zdolności do przemieszczania ofiary w locie.