Chúng ta biết rất ít về hành vi của loài chó sói túi. Một vài quan sát được ghi lại từ những con vật bị giam cầm, nhưng còn khá hạn chế, chỉ có những bằng chứng giai thoại còn tồn tại về tập tính của loài này trong hoang dã. Hầu hết các quan sát được thực hiện vào ban ngày trong khi hổ Tasmania là loài sống về đêm. Những quan sát này, được thực hiện trong thế kỷ XX, có thể không điển hình vì chúng là một loài đang dưới áp lực chọn lọc và sẽ sớm dẫn đến sự tuyệt chủng của chúng. Một số đặc điểm đã được ngoại suy từ hành vi của người họ hàng gần gũi, quỷ Tasmania.

Chó sói túi là loài đi săn về đêm và vào hoàng hôn, dành hàng giờ ban ngày trong các hang động nhỏ, thân cây rỗng hoặc tổ làm từ cành cây, vỏ cây hoặc lá dương xỉ. Chúng có xu hướng rút lui về những ngọn đồi và rừng để trú ẩn vào ban ngày và săn mồi ở các đồng hoang vào ban đêm. Các nhà quan sát ban đầu lưu ý rằng con vật này rất nhút nhát và bí mật, chúng nhận thức được sự hiện diện của con người và thường tránh tiếp xúc, tuy vậy đôi khi chúng cũng tỏ ra khá tò mò.[45] Lúc bấy giờ, dân định cư ở đây rất kỳ thị con vật do bản chất "dữ dội" của chúng; điều này có thể là do mối đe dọa của chúng đối với nền nông nghiệp.[46]