เสือดาวเป็นนักล่าที่แข็งแกร่ง และเป็นนักปีนต้นไม้ชั้นยอด มีกล้ามเนื้อขาและคอแข็งแรงมาก มันสามารถลากแอนติโลปขนาดใหญ่หรือแม้แต่ลูกยีราฟที่อาจหนักกว่ามันเองถึงสองสามเท่าขึ้นไปกินบนต้นไม้ได้ เสือดาวไม่ค่อยชอบน้ำนักแต่ก็ว่ายน้ำได้ดี ส่วนใหญ่มักชอบออกหากินตั้งแต่เวลาพลบค่ำจนถึงใกล้รุ่ง ในบางครั้งก็อาจหากินในเวลากลางวันได้โดยเฉพาะในพื้นที่ ๆ ไม่มีมนุษย์รบกวน และตัวเมียที่เลี้ยงลูกก็มักต้องออกหากินบ่อยครั้งกว่าปกติจนต้องมีการหากินในเวลากลางวันด้วย ในเวลากลางวันที่ร้อนอบอ้าว เสือดาวมักปีนขึ้นไปพักผ่อนบนต้นไม้ หรือตามพุ่มไม้ หรือหรือหลืบหิน

เสือดาวมักพักผ่อนอยู่บนต้นไม้

การล่าของเสือดาวมักใช้วิธีย่องเข้าหา จนใกล้ที่สุดเท่าที่จะทำได้แล้วกระโจนเข้าจับ เสือดาวกินสัตว์ได้แทบทุกชนิดในท้องที่ ๆ มันอยู่ ตั้งแต่แมลงอย่างแมงกุดจี่ นก เม่น กระต่าย ลิง ไฮแรกซ์ กวาง แพะป่า อิมพาลา กาเซลล์ วิลเดอบีสต์ จนถึงอีแลนด์ หรือแม้แต่ซากสัตว์ บางครั้งก็ล่าสัตว์วัวควายของชาวบ้านกินเหมือนกัน เสือดาวมักเก็บเหยื่อไว้บนง่ามไม้บนต้นไม้ ทำให้ปลอดภัยจากสัตว์ผู้ล่าหรือสัตว์กินซากตัวอื่นที่จะมาแย่งไปได้

ในแอฟริกา เสือดาวล่าเหยื่อขนาดใหญ่เช่นสัตว์กีบทุก 7-14 วัน เสือดาวตัวผู้กินอาหารวันละประมาณ 3.5 กิโลกรัม ส่วนตัวเมียกินราววันละ 2.8 กิโลกรัม จากตัวอย่างขี้เสือดาวในเคนยา พบว่าเหยื่อของเสือดาวประกอบด้วยสัตว์ฟันแทะประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์ นก 27 เปอร์เซ็นต์ แอนติโลปขนาดเล็ก 27 เปอร์เซ็นต์ แอนติโลปขนาดใหญ่ 12 เปอร์เซ็นต์ กระตายป่าและไฮแรกซ์ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ และสัตว์มีเปลือกอีกราว 18 เปอร์เซ็นต์ อีกตัวอย่างหนึ่งของขี้เสือดาวในอุทยานแห่งชาติครูเกอร์ พบว่า 67 เปอร์เซ็นต์เป็นสัตว์กีบ เป็นอิมพาลาเสีย 60 เปอร์เซ็นต์ ส่วนเสือดาวที่อุทยานแห่งชาติมาโตโป ในซิมบับเวและที่เทือกเขาในจังหวัดเคปของแอฟริกาใต้จะกินร็อกไฮแรกซ์เป็นอาหารหลัก ในป่าฝนของแอฟริกากลาง อาหารหลักของเสือดาวคือดุยเกอร์และสัตว์จำพวกลิงขนาดเล็ก และยังพบว่าเสือดาวบางตัวชื่นชอบลิ่นและเม่นเป็นพิเศษ เสือดาวที่อาศัยอยู่ที่ระดับ 3,900 เมตรในเทือกเขาคีรีมันจาโร ประเทศแทนซาเนียจะล่าสัตว์ฟันแทะเป็นหลัก

ที่ทะเลทรายจูเดียนของอิสราเอล เสือดาวมักล่าร็อกไฮแรกซ์เป็นอาหารหลัก รองลงมาคือไอเบกซ์และเม่น ในโอมาน อาหารหลักของเสือดาวคือไอเบกซ์ ไฮแรกซ์ และนกกระทาขาแดงอาหรับ ส่วนที่อิหร่านตอนเหนือและแอลจีเรียจะกินหมูป่าเป็นอาหารหลัก เสือดาวในเทือกเขาคอเคซัสคาดว่าน่าจะล่าแพะป่าและมูฟลอนเป็นอาหาร ในเติร์กเมนิสถาน เสือดาวอาศัยอยู่ในที่เดียวกับแกะเติร์ก

บางครั้งเสือดาวก็จับปลากินเหมือนกัน เคยมีผู้พบเสือดาวตัวหนึ่งที่ติดอยู่ในเกาะในทะเลสาบที่เกิดจากการสร้างเขื่อนคาริบาดำรงชีวิตอยู่ได้โดยการจับปลาเป็นอาหารหลัก ถึงแม้ว่าในเกาะนั้นยังมีอิมพาลาและดุกเกอร์อยู่บ้างก็ตาม

บางครั้งเสือดาวก็อาจฆ่าสัตว์ผู้ล่าชนิดอื่นที่ตัวเล็กกว่าได้ เช่นหมาจิ้งจอกหลังดำ แมวป่าแอฟริกา รวมทั้งลูกของผู้ล่าชนิดอื่น ๆ เช่น ลูกสิงโต ลูกชีตาห์ ลูกไฮยีนา ลูกหมาป่า

บางครั้งเสือดาวก็อาจล่าเหยื่อโดยการกระโจนลงจากต้นไม้ เสือดาวมักไม่กระโจนลงบนหลังเหยื่อโดยตรง แต่จะกระโจนลงบนพื้นข้าง ๆ ตัวเหยื่อก่อนแล้วค่อยเอื้อมไปตะครุบ หรือกระโจนโดยใช้ขาหน้าตะปบเหยื่อ ส่วนขาหลังจะลงไปยืนบนพื้น อย่างไรก็ตาม การล่าจากบนต้นไม้ก็เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ถึงแม้เสือดาวจะปีนต้นไม้ได้ดี แต่แทบไม่เคยมีใครพบเสือดาวล่าเหยื่อบนต้นไม้เลย แม้แต่ในพื้นที่ ๆ เสือดาวกินสัตว์ที่อาศัยบนต้นไม้มาก เช่นที่อุทยานแห่งชาติไทซึ่งเป็นพื้นที่ป่าฝนเขตร้อน เสือดาวที่นี่จะจับลิงที่ลงมาอยู่บนพื้นเท่านั้น

อาหารของเสือดาวส่วนใหญ่ในเขตร้อนเป็นสัตว์กีบขนาดเล็กถึงขนาดกลาง เช่น เก้ง กวางดาว แพะภูเขา กวางโร กวางชิกะ เนื้อทราย กวางทัฟต์ และค่าง มีรายงานว่าเคยมีแพนด้าเด็กถูกเสือดาวจับกินด้วย

ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าห้วยขาแข้งของประเทศไทย ราบิโนวิตซ์ (1989) ได้สำรวจขี้เสือดาวพบว่าเสือดาวกินสัตว์จำพวกลิงมาก โดยปรกติเสือมักไม่ล่าสัตว์จำพวกลิงหากมีสัตว์ชนิดอื่น ๆ ที่ล่าได้ง่ายกว่ามากเพียงพอ ในกรณีของที่ห้วยขาแข้งนี้อาจเป็นไปได้ว่าเสือดาวต้องล่าสัตว์จำพวกลิงเพื่อหลีกเลี่ยงการแข่งขันกับเสือโคร่งในการล่าสัตว์กีบเช่นเก้ง อีกเหตุผลหนึ่งอาจเป็นเพราะป่าเบญจพรรณในห้วยขาแข้งมีเรือนยอดค่อนข้างโปร่งทำให้พวกลิงค่างต้องลงพื้นดินบ่อยครั้ง จึงตกเป็นเหยื่อของเสือดาวได้ง่าย มีรายงานว่า เสือดาวล่าค่างโดยแกล้งทำท่าเหมือนจะปีนต้นไม้ขึ้นไปจับ ทำให้ค่างบางตัวคิดหนีลงดิน ซึ่งเป็นการคิดผิดอย่างมากเพราะเสือดาวจะจับค่างบนพื้นดินได้โดยง่าย

จากการติดตามเสือดาวตัวผู้ด้วยปลอกคอวิทยุในประเทศไทย พบว่าเสือดาวเดินทางเฉลี่ยประมาณวันละ 2 กิโลเมตร และในแต่ละวันมีช่วงเวลาที่ตื่นตัวประมาณ 66 เปอร์เซ็นต์ หากินได้ทุกเวลาไม่จำเป็นว่าต้องกลางวันหรือกลางคืน แต่เสือดาวที่อาศัยอยู่ใกล้กับแหล่งที่อยู่อาศัยของมนุษย์จะหากินตอนกลางคืนมากกว่า

เสือดาวที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีสัตว์ผู้ล่าชนิดอื่นมากจะมีการปรับตัวเพื่อให้อยู่รอดกับสัตว์คู่แข่งได้ดี เช่นในพื้นที่ตอนเหนือของเซเรนเกตติพบว่าเสือดาวที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ทับซ้อนกับสิงโต จะล่าเหยื่อหลากหลายชนิดมากกว่าสิงโต ทำให้มีการแย่งชิงเหยื่อกันน้อยลง และเมื่อล่าสัตว์ใหญ่ได้ เสือดาวจะลากเหยื่อขึ้นไปบนต้นไม้เพื่อป้องกันสิงโตมาแย่งไปกิน ความสามารถในการลากเหยื่อขึ้นต้นไม้ของเสือดาวแสดงถึงพละกำลังอันแข่งแกร่งได้เป็นอย่างดี เคยมีผู้พบเห็นเสือดาวลากลูกยีราฟหนักประมาณ 125 กิโลกรัมขึ้นไปสูง 5.7 เมตรบนต้นไม้ พฤติกรรมเช่นนี้จะพบได้มากในพื้นที่ ๆ มีสัตว์ผู้ล่ามาก แต่ในพื้นที่ ๆ มีการแข่งขันกันน้อย เสือดาวมักจะลากเหยื่อไปซ่อนตามพุ่มไม้ทึบหรือหลืบหินมากกว่า

เสือดาวออกหากินตอนกลางคืนเป็นหลัก แต่ก็อาจหากินตอนกลางวันบ้าง เช่นในอุทยานแห่งชาติครูเกอร์ เสือดาวหากินตอนกลางวันมากขึ้นในฤดูฝน โดยอาศัยความทึบของ thorn ช่วยในการหากิน ในป่าฝนเขตร้อนแห่งหนึ่งเคยพบว่าเสือดาวคู่หนึ่งที่ถูกติดตามด้วยปลอกคอวิทยุจะหากินเฉพาะกลางวันเท่านั้น

เสือดาวมักเป็นที่กล่าวขวัญถึงในด้านของความฉลาดและเจ้าเล่ห์กว่าเสือชนิดอื่น ๆ นายพรานเก่าอย่าง "พนมเทียน" หรือนายแพทย์บุญส่ง เลขะกุลก็เคยกล่าวในทำนองนั้น ชาวบ้านบางคนเล่าว่าเวลาเสือดาวเดินในป่า มันจะใช้หางปัดลบรอยตีนของตัวเอง เสือดาวสามารถจับเม่นกินโดยไม่เคยรายงานว่าเสือดาวถูกขนเม่นเล่นงานจนตายเลย ในขณะที่เสือโคร่งและสิงโตจำนวนไม่น้อยต้องตายเพราะขนเม่น

โดยทั่วไป ในพื้นที่ที่มีเสือโคร่งอาศัยอยู่ ประชากรของเสือดาวจะมีน้อย แต่ก็ไม่เป็นอย่างนั้นเสมอไป เช่น ใน Kedrovaya Pad ของรัสเซีย การเพิ่มจำนวนประชากรของเสือโคร่งไม่มีผลต่อประชากรของเสือดาว ในอุทยานแห่งชาติจิตวัน ป่าเกียร์ของอินเดีย และในทุ่งเซเรนเกตติในแอฟริกา เสือดาวและเสือโคร่งอยู่ร่วมกันได้โดยการหากินต่างเวลากัน ล่าเหยื่อต่างชนิดกัน และอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีพืชต่างชนิดกัน เช่น เสือดาวจะล่าเหยื่อขนาดเล็กกว่า ทนแล้งและทนร้อนได้ดีกว่า

ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าห้วยขาแข้ง ราบิโนวิตช์พบว่าเสือดาวตัวผู้มีพื้นที่หากินประมาณ 27-37 ตารางกิโลเมตร ส่วนตัวเมียมีพื้นที่หากินประมาณ 11-17 ตารางกิโลเมตรภายในพื้นที่หากินของตัวผู้ และความกว้างของพื้นที่ยังขึ้นกับฤดูกาลอีกด้วย เสือดาวตัวผู้ตัวหนึ่งมีเขตหากินกว้างที่สุด 17-18 ตารางกิโลเมตรในเดือนมิถุนายน-กรกฎาคมซึ่งเป็นต้นฤดูฝน และมีเขตหากินแคบที่สุด 4.4 ตารางกิโลเมตรในเดือนกันยายน-ตุลาคม ซึ่งเป็นช่วงฝนตกชุกที่สุด

ในอุทยานแห่งชาติหลวงจิตวันของประเทศเนปาล เสือดาวตัวเมียตัวหนึ่งมีเขตหากินประมาณ 7-13 ตารางกิโลเมตร ส่วนเสือดาวพันธุ์อามูร์มีพื้นที่หากินกว้างขวางถึง 50-300 ตารางกิโลเมตร

จากการติดตามการหากินของเสือดาวโดยอาศัยปลอกคอวิทยุในอุทยานแห่งชาติครูเกอร์ อุทยานแห่งชาติเซเรนเกตติ และซีดาร์เบิร์กวิลเดอร์เนสในแอฟริกาใต้ พบว่าพื้นที่หากินของเสือดาวตัวผู้โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 30-78 ตารางกิโลเมตร และสำหรับตัวเมียจะอยู่ที่ประมาณ 15-16 ตารางกิโลเมตร และมักพบว่าพื้นที่หากินของตัวเมียมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่าและมีเหยื่อมากกว่าพื้นที่ของตัวผู้