La dieta de las tortugas marinas varía según la especie y el tamaño. Algunos son generalistas que consumen pescado, medusas y crustáceos, mientras que otros se alimentan exclusivamente de una sola presa, como esponjas. Mientras que las tortugas marinas adultas solo son vulnerables a los grandes tiburones y depredadores similares, los huevos y los jóvenes son comidos por una gran variedad de depredadores. Gaviotas, mapaches, zorrillos, perros y cangrejos consumen huevos y tortugas marinas recién nacidas.
Las tortugas bobas marinas tienen cabezas muy grandes, que las ayudan a aplastar presas bien protegidas, como conchas y caracoles. Las baulas, que son las especies de tortugas marinas más grandes del mundo, tienen picos afilados que les ayudan a atrapar medusas. Las tortugas marinas verdes son herbívoros que consumen principalmente pastos marinos y plantas relacionadas. Sin embargo, las jóvenes tortugas marinas verdes subsisten principalmente en animales pequeños, como crustáceos e hidrozoos. Las tortugas planas y tortugas marinas son omnívoros oportunistas que consumen una gran variedad de plantas y animales. La tortuga de Kemp come cangrejos, pescado, gelatinas, camarones y moluscos.
Los tiburones tigres son depredadores bien documentados de las tortugas marinas, aunque otras especies grandes también las consumen. Se han documentado ballenas asesinas que capturan grandes tortugas marinas laúd. Sin embargo, las crías están en mayor riesgo. Según Sea World, los depredadores comen aproximadamente el 90 por ciento de los huevos y crías en cada nido de tortuga marina.
