Der Wanderfalke beschafft sich Nahrung durch Jagd. Er ist ein Spitzenprädator, der sich hauptsächlich von kleinen bis mittelgroßen Vögeln ernährt – Tauben, Turteltauben, kleinere Falken. Auch Fledermäuse und Insekten stehen auf dem Speiseplan.
Wanderfalken haben extrem scharfe Augen und orten potenzielle Beute aus großer Höhe. Beim Anblick eines Ziels stoßen sie im Sturzflug mit unglaublicher Geschwindigkeit herab – bis zu 240 km/h (150 mph) –, was sie zu den schnellsten Vögeln der Welt macht. Dieser Hochgeschwindigkeitssturz ermöglicht das Erfassen der Beute in der Luft mit messerscharfen Fängen. Sie jagen meist tagsüber und legen gelegentlich Vorräte für später an.