กินแพลงก์ตอนเป็นอาหาร โดยใช้วิธีกรองกิน แต่ลักษณะการกินอาหารไม่ใช่ปัจจัยที่นักวิทยาศาสตร์ใช้แบ่งฉลามวาฬออกจากฉลามชนิดอื่น ๆ เนื่องจากยังมีปลาฉลามอีก 2 ชนิดที่กินแพลงก์ตอนเป็นอาหารแต่อยู่คนละอันดับกับฉลามวาฬ

ฉลามวาฬปกติเป็นปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำลึก และจะขึ้นมากินแพลงก์ตอนในเวลากลางคืนบริเวณผิวน้ำ โดยใช้การดูดน้ำเข้าปากแล้วผ่านช่องกรอง โดยจะทิ่งตัวเป็นแนวดิ่งกับพื้นน้ำ ที่ออสลอบ ในจังหวัดเซบู ของฟิลิปปินส์ ชาวพื้นเมืองที่นั่นซึ่งดั้งเดิมมีอาชีพประมงจับปลาทั่วไป ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2010 เป็นต้นมา ได้เปลี่ยนวิถีชีวิตด้วยการโปรยอาหารเลี้ยงฉลามวาฬ เพื่อดึงดูดนักท่องเที่ยวจนกลายเป็นไฮไลต์ของการท่องเที่ยวดำน้ำของที่นี่ โดยอาหารที่ป้อนนั้น คือ เคย และจะมีช่วงเวลาที่ป้อนตั้งแต่ 05.00 หรือ 06.00 น.-13.00 น. ในแต่ละวัน จากนั้นฉลามวาฬก็จะว่ายออกไปทะเลลึกเพื่อหากินเอง ซึ่งเชื่อว่าวิธีการแบบนี้จะไม่ทำให้พฤติกรรมของฉลามวาฬเปลี่ยนไป[10]