Il Tyrannosaurus rex mangiava principalmente dinosauri erbivori, tra cui l'Edmontosaurus e il Triceratopo. Gli studi suggeriscono che il tirannosauro rex praticasse anche il cannibalismo. I paleontologi credono che se due dinosauri Tyrannosaurus rex combatterono fino alla morte, il vincitore mangerebbe il perdente, in base ai segni dei morsi trovati sulle ossa del tirannosauro.
I paleontologi non sono d'accordo sul fatto che il Tyrannosaurus rex fosse più un cacciatore o un spazzino. La visione binoculare del tirannosauro rex, un tratto che si trova principalmente nei predatori nel regno animale moderno, indica che si trattava effettivamente di un cacciatore. Inoltre, i segni di morsi cicatrizzati in altri fossili di dinosauri indicano che il tirannosauro ha aggredito le prede viventi. Uno studio del 2007 ha stabilito che il Tyrannosaurus rex ha raggiunto una velocità massima di 18 miglia all'ora, più veloce di molti dei piccoli dinosauri su cui predominava il tirannosauro.
Tuttavia, gli scienziati teorizzano che a differenza dei carnivori di oggi, Tyrannosaurus rex non cacciava nei branchi. Era un cacciatore solitario a cui non piaceva condividere il suo cibo. Alcuni paleontologi ritengono che ciò rendesse difficile per il tirannosauro trovare abbastanza cibo per sopravvivere, e anche che rendesse i dinosauri vulnerabili, costringendoli a diventare spazzini. Questa teoria supporta l'idea che non solo il tirannosauro si affidava alle prede vive, ma era anche opportunisticamente banchettato con cibo già morto.
