Tubarões-cabeça-chata são predadores vorazes e oportunistas com uma das dietas mais variadas de qualquer tubarão. Comem quase tudo que encontram.
Peixes: Peixes ósseos como peixe-agulha, tainhas, xaréus e pargos, bem como peixes cartilaginosos como raias, arraias e tubarões pequenos.
Mamíferos Marinhos: Golfinhos, botos, focas e leões-marinhos.
Tartarugas Marinhas: Tubarões-cabeça-chata estão entre poucos tubarões que regularmente predam tartarugas marinhas, incluindo tartarugas-verdes, cabeçudas e de-pente.
Aves: Aves marinhas como gaivotas, trinta-réis e pelicanos que pousam ou nadam perto da superfície.
Crustáceos: Caranguejos, camarões e lagostas.
Moluscos: Lulas, polvos e sêpias.
Carniça: Animais mortos ou moribundos, incluindo outros tubarões.