Smilodon var antagelig en topp-predator. Matseddelen varierte likevel noe med lokalitetene – og ikke minst med dyrenes egen størrelse, da de største kan ha vært nærmere ti ganger så tunge som de minste. Iallfall noen steder konkurrerte de med skrekkulven, amerikansk løve og puma. Isotopprøver av emaljen i hoggtennene til den minste arten, fra Florida, tyder på at den levde av byttedyr som (en utdødd slektning av bisamsvinet, med en anslått vekt på vel 100 kg) og den lamalignende Tilsvarende analyser fra bena til den betydelig større fra asfaltsjøene i California tyder på at den særlig ernærte seg av store drøvtyggere som bison og kameler. Også hester og kjempedovendyr stod på menyen.