แมวทรายหากินเวลากลางคืน ส่วนเวลากลางวันมักใช้เวลาส่วนใหญ่ในโพรงตื้น ๆ ที่ขุดไว้ตามเนินทราย ในดงไม้แคระนอนอยู่ไม่ไกลจากปากโพรง กินอาหารด้วยการจับสัตว์เล็ก ๆ เช่น หนู, นก, กระต่ายป่า, สัตว์เลื้อยคลาน, แมลง มีระยะทางในการออกหากินไกลถึง 5–10 กิโลเมตร แมวทรายเป็นแมวที่ปีนป่ายและกระโดดได้ไม่เก่ง แต่มีทักษะการขุดที่ยอดเยี่ยมเพราะมีความสำคัญอย่างยิ่งในการดำรงชีพ เพราะต้องใช้ในการขุดโพรงเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยรวมถึงเลี้ยงลูกและหาเหยื่อ บางครั้งอาจจะใช้รูของสัตว์อื่นขุดทิ้งไว้ก็มี แต่แมวทรายก็ตกเป็นเหยื่อของสัตว์ขนาดใหญ่กว่า เช่น คาราคัล (Caracal caracal) ซึ่งเป็นแมวป่าเหมือนกัน หรือหมาป่า[3]

เนื่องจากสภาพที่อยู่อาศัยเป็นทะเลทราย มีความแห้งแล้ง แมวทรายจึงดูดเลือดจากเหยื่อที่จับได้ด้วยแทนน้ำ[4]