Mange kattedyr spiser gress, men for øvrig er alle artene typiske kjøttetere. De er som regel lite kresne og spiser gjerne alle slags dyr de kan rå med. Enkelte individer kan riktignok spesialisere seg på én eller få arter byttedyr. Kanadisk gaupe lever for en stor del av snøskohare. Men dette kan skyldes at andre dyr er vanskelig å få tak i gjennom den lange og kalde vinteren. De fleste byttedyr er mindre enn kattedyret selv, men noen kattedyr er i stand til å drepe byttedyr betydelig større enn seg selv. Gnagere og hovdyr utgjør gjerne mye av dietten for henholdsvis små og større kattedyr – delvis fordi det ofte er så mange av dem. Små og mellomstore kattedyr snapper gjerne fugler – særlig de minste artene også insekter og edderkopper. Noen kattedyr tar husdyr – fra kyllinger og annet fjærfe til småfe og svin; tilmed hester for de største artenes vedkommende. I Norge antas gaupa å ta flest sauer av de store rovdyrene. Også tamrein er utsatt. Overraskelsesmomentet gjør at disse ikke kan benytte seg av geviret og klovene, som ellers er gode forsvarsvåpen. Enkelte kattedyr snapper med seg hunder hvis de kommer til. I India er leoparden kjent for slike matvaner. Også ville hundedyr – selv fullvoksne ulver og afrikanske villhunder – er utsatt. Større kattedyr kan ta mindre slektninger hvis de klarer å overliste dem. Enkelte kattedyr, som fiskerkatten og jaguaren, jakter gjerne i vann – fiskerkatten, iallfall noen individer, ser ut til hovedsakelig å leve av fisk.