Som andre nebbhvaler bruker blekhodenebbhvalen en spesiell sugeteknikk for å fange byttet. Man har ikke visst så alt for mye om denne artens matvaner, annet enn at den er predatorisk og jakter blekkspruter, fisker og krepsdyr på store dyp. En relativt ny studie, fra det nordlige Stillehavet, bekrefter imidlertid nå, at dietten i all hovedsak består av blekksprut og noe dypvannsfisk og krepsdyr. Datagrunnlaget for studien, som ble samlet fra strandede individer i perioden 1976–2016, viser at hele 98 prosent (87,7 prosent av massen) av dietten besto blekksprut, og likeledes at utvalget med blekkspruter besto av hele 37 ulike arter i tilsammen 16 familier. At blekksprut utgjorde en så stor andel var nytt for forskerne. Fisken fordelte seg på fem familier, mens krepsdyr kun besto av tre arter.