Ce nécrophage se nourrit presque seulement de charognes. Il repère sa nourriture visuellement lorsqu’il vole, mais surtout grâce à son odorat très développé qui lui permet de détecter le mercaptan éthylique, une substance produite par les animaux en décomposition.
Il peut aussi manger, à l'occasion, de la nourriture d'origine végétale en décomposition (citrouille, noix de coco, fruits de palmiers, …).
Au Québec, son régime alimentaire se compose le plus souvent de carcasses d'animaux de petite taille (marmotte commune, musaraigne et parfois animaux domestiques), car son bec est trop petit pour pouvoir facilement entailler le cuir d'animaux plus gros que lui. Il peut cependant profiter de carcasses plus volumineuses si elles ont eu le temps de s'attendrir ou si elles ont des blessures ouvertes causées, soit par des mammifères carnivores, soit par un véhicule routier.
Il peut aussi fréquenter les dépotoirs où il trouve une nourriture abondante, ce qui a permis à l'espèce d'accroître ses effectifs et d'étendre son aire de répartition.
En régions tropicales il établit une relation avec d'autres oiseaux charognards comme l'urubu noir. Celui-ci ne possède pas un bon odorat, mais un bec plus puissant qui lui permet d'entamer des carcasses plus grosses, au cuir plus épais. Les deux espèces peuvent donc collaborer afin de pouvoir élargir leurs possibilités alimentaires.Une fois repu, l'urubu à tête rouge peut rester pendant environ 15 jours sans boire ni manger.