Liliecii vampiri adulți nu mănâncă decât sânge, în timp ce liliecii vampiri tineri se hrănesc cu laptele mamei lor până la vârsta de trei luni, înainte de a trece la o dietă din sânge. Vampirul obișnuit consumă în principal sânge mamiferele domestice, cum ar fi caii și bovinele, dar uneori se hrănesc cu sânge uman. Cu toate acestea, liliacul vampir cu picior-picior și liliacul vampir cu aripi albe preferă atât sângele păsărilor.
Liliecii de vampir se aprind noaptea de peșteri, clădiri vechi, copaci goi și alte cămine negre pentru a vâna. Când găsesc pradă, se aterizează și se îndreaptă spre el pe toate patrulea. Pentru a localiza punctele victimelor în care sângele curge chiar sub suprafață, ei folosesc termoreceptorii pe nas pentru a detecta căldură pe pielea pradă lor prin radiații infraroșii. Împingându-se pe victimele lor, își folosesc dinții ascuțiți pentru a face o tăietură. Saliva liliecii vampiri are anticoagulante care ajută fluxul de sânge în timp ce se hrănesc.
În 20 de minute, liliecii vampiri pot consuma jumătate din greutatea corporală în sânge. Deși digera repede și încep să urine imediat după hrănire, acestea sunt extrem de grele când încearcă să zboare. Liliecii de vampir sunt singurii lilieci capabili să decoleze de la sol. Se prăbușesc și se aruncă până la 3 metri în aer, în timp ce își aruncă aripile. După hrănire, liliecii vampiri se întorc în adăposturile lor pentru a călca și a termina digerarea mâncării lor.
