Los murciélagos vampiros adultos solo comen sangre, mientras que los murciélagos vampiros jóvenes se alimentan de la leche de sus madres hasta que tienen tres meses antes de cambiar a una dieta de sangre. El murciélago vampiro común se alimenta principalmente de sangre. mamíferos domésticos, como los caballos y el ganado, pero en ocasiones se alimenta de sangre humana. Sin embargo, el murciélago vampiro de patas peludas y el murciélago vampiro de alas blancas prefieren la sangre de las aves.
Los murciélagos vampiros emergen por la noche de cuevas, edificios viejos, árboles huecos y otros lugares oscuros para cazar. Cuando localizan presas, aterrizan y se mueven hacia ella a cuatro patas. Para localizar puntos en sus víctimas donde la sangre fluye justo debajo de la superficie, usan termorreceptores en la nariz para detectar el calor en la piel de su presa a través de la radiación infrarroja. Arrastrándose sobre sus víctimas, usan sus afilados dientes incisivos para hacer un corte. La saliva de los murciélagos vampiros tiene anticoagulantes que ayudan al flujo sanguíneo mientras se alimentan.
En 20 minutos, los murciélagos vampiros pueden consumir la mitad de su peso corporal en sangre. Aunque lo digieren rápidamente y comienzan a orinar poco después de alimentarse, son extremadamente pesados cuando intentan volar. Los murciélagos vampiros son los únicos que pueden despegar del suelo. Se agachan y se lanzan hasta 3 pies en el aire mientras baten sus alas. Después de alimentarse, los murciélagos vampiros regresan a sus refugios para posarse y terminar de digerir su comida.