Dorosłe nietoperze wampirów jedzą tylko krew, podczas gdy młode nietoperze wampirów żywią się mlekiem matki, aż do trzeciego miesiąca życia, po czym przestawiają się na dietę krwi. Wspólny nietoperz wampirów zjada głównie krew z dużych ssaki domowe, takie jak konie i bydło, ale od czasu do czasu żywi się ludzką krwią. Jednak nietoperz z wampirami i białoskrzydły nietoperz wolą krew ptaków.
Nietoperze wampirów wyłaniają się nocą z jaskiń, starych budynków, pustych drzew i innych ciemnych miejsc do polowania. Kiedy znajdują ofiarę, lądują i poruszają się w jej kierunku na czworakach. Aby zlokalizować punkty na ofiarach, w których krew płynie tuż pod powierzchnią, używają termoreceptorów na nosach, aby wykryć ciepło na skórze ich ofiary za pomocą promieniowania podczerwonego. Czołgając się na ofiarę, używają ostrych zębów siekacza do cięcia. Ślina nietoperzy wampirów ma antykoagulanty, które wspomagają przepływ krwi podczas karmienia.
W 20 minut nietoperze wampirów mogą pochłonąć połowę masy ciała we krwi. Chociaż trawią ją szybko i zaczynają oddawać mocz wkrótce po karmieniu, są bardzo ciężkie, gdy próbują uciekać. Nietoperze wampirów są jedynymi nietoperzami zdolnymi do startu z ziemi. Kucną się i rzucają do 3 stóp w powietrze, machając skrzydłami. Po karmieniu nietoperze wampiryczne wracają do swoich schronień, aby zasadzić i skończyć trawienie pokarmu.
