I pipistrelli vampiri adulti mangiano solo sangue, mentre i giovani pipistrelli vampiro si nutrono del latte della loro madre fino a tre mesi prima di passare a una dieta di sangue. Il pipistrello vampiro comune mangia principalmente sangue da grandi mammiferi domestici come cavalli e bovini, ma occasionalmente si nutre di sangue umano. Tuttavia, il pipistrello vampiro con le zampe pelose e il pipistrello vampiro dalle ali bianche preferiscono entrambi il sangue degli uccelli.
I pipistrelli dei vampiri emergono di notte da caverne, vecchi edifici, alberi cavi e altri rifugi bui da cacciare. Quando trovano la preda, atterrano e si muovono verso di loro a quattro zampe. Per localizzare punti sulle loro vittime in cui il sangue scorre appena sotto la superficie, usano i termocettori sul loro naso per rilevare il calore sulla pelle della loro preda attraverso la radiazione infrarossa. Strisciando sulle loro vittime, usano i loro incisivi affilati per fare un taglio. La saliva dei pipistrelli vampiri ha anticoagulanti che aiutano il flusso sanguigno mentre si nutrono.
In 20 minuti, i pipistrelli vampiri possono consumare metà del loro peso corporeo nel sangue. Anche se lo digeriscono rapidamente e iniziano a urinare subito dopo l'alimentazione, sono estremamente pesanti quando tentano il volo. I pipistrelli vampiri sono gli unici pipistrelli in grado di decollare da terra. Si accovacciano e si lanciano fino a 3 piedi in aria mentre sbattono le ali. Dopo essersi nutriti, i pipistrelli vampiri tornano nei loro rifugi per appollaiarsi e finire di digerire il loro cibo.
