Pandy wielkie polegać na wyczulonym węchu, by lokalizować jedzenie. Posiadają unikalny „fałszywy kciuk” – zmodyfikowaną kość nadgarstka – ułatwiający chwyt bambusa. Choć sporadycznie jedzą trawy, ptaki, owady, miód lub gryzonie, bambus to 99% diety.
Dzięki fałszywemu kciukowi pandy łamią łodygi bambusa, rozdrabniają liście i wydobywają miękkie, bogate w składniki tkanki z wnętrza łodyg. Wędrując po lasach bambusowych na wielkich dystansach, wychwytują preferowane gatunki bambusa: bambus moso (Phyllostachys edulis) i bambus strzałkowy (Phyllostachys heterocycla).