Trong tự nhiên, hổ Bengal là động vật ăn thịt thuần túy và chúng đi săn các loài động vật có kích thước từ trung bình tới lớn, chẳng hạn như lợn rừng, hươu đốm, nai, mang, linh dương bò lam, bò tót,[5] trâu nước và trâu rừng Tây Tạng. Chúng cũng săn bắt cả các động vật nhỏ như thỏ rừng, nhím, khỉ, voọc xám và công. Hổ Bengal cũng được biết đến vì chúng dám săn bắt cả voi châu Á và tê giác Ấn Độ non. Thông thường, hổ Bengal không dám tấn công voi và tê giác trưởng thành, nhưng đôi khi điều đó cũng xảy ra. Ví dụ, Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF) hiện đang nuôi dưỡng một con tê giác mồ côi do mẹ nó bị hổ Bengal giết chết. Jim Corbett đã từng miêu tả một trường hợp khi hai con hổ Bengal tấn công và giết chết một con voi lớn. Con voi to lớn này có lẽ đã vô tình quấy nhiễu một đôi hổ đang giao phối và điều đó dẫn tới một trận chiến kéo dài. Nói chung, hổ Bengal không ăn thịt voi chết. Do con người ở một số khu vực sống gần nơi cư ngụ của hổ Bengal, các loài gia súc, gia cầm cũng trở thành những mục tiêu tấn công của chúng nếu có cơ hội.

Hổ Bengal cũng đôi khi săn bắt cả các loài động vật ăn thịt khác như báo hoa mai, chó sói, sói đỏ, chó rừng, cáo, gấu ngựa, gấu lợn, cá sấu Mugger, mặc dù các loài động vật này nói chung không phải là thức ăn điển hình của hổ Bengal. Nhìn chung, trong môi trường sống của hổ Bengal chỉ có duy nhất một sinh vật được xem là đủ sức cạnh tranh với chúng trong cuộc chiến sinh tồn đó là cá sấu cửa sông. Vào năm 2010, một con cá sấu cửa sông đã giết chết một con hổ khi nó bơi qua sông tại vườn quốc gia Sundarbans. Tuy nhiên những cuộc đụng độ này là hiếm vì hổ Bengal thường sợ và chủ động né tránh cá sấu cửa sông[6]. Đấy là chưa kể, hổ Bengal cũng không ít lần gặp những khó khăn khi đối đầu với những con thú bị đánh giá yếu hơn. Trong năm 2018 đã ghi nhận sự việc một con gấu lợn mẹ đã đánh nhau điên cuồng với một con hổ cái đang có ý định tấn công con mình, buộc nó phải bỏ chạy[7]. Ngoài ra, việc săn những con mồi có vũ khí tự vệ lợi hại như cá sấu, bò tót, lợn rừng hay thậm chí là nhím đều tiềm ẩn nhiều mối hiểm nguy cho hổ Bengal. Ngay cả loài sói đỏ, dù thất thế trước hổ về kích thước và sức mạnh, vẫn có thể giết chết hổ Bengal nếu chúng tập hợp một đàn lớn và tấn công một con hổ đơn độc. Hổ Bengal không có chung môi trường sống với loài sư tử châu Á do loài sư tử này chỉ sống ở vườn quốc gia Gir ở Gujarat, nơi không có sự hiện diện của hổ. Tuy nhiên trong quá khứ, khi quần thể của sư tử và hổ ở Ấn Độ còn chồng chéo lẫn nhau, những cuộc đụng độ giữa hai loài này đã được ghi nhận lại với phần thắng chủ yếu thuộc về hổ Bengal.

Hổ Bengal ưa thích đi săn về đêm, nhưng cũng thức dậy vào thời gian ban ngày. Trong thời gian ban ngày, sự che phủ của "cỏ voi" cao lớn, rậm rạp tạo ra cho chúng một lớp ngụy trang tốt. Hổ Bengal giết con mồi bằng cách chế ngự chúng và cắn đứt tủy sống (phương pháp ưa thích đối với con mồi nhỏ), hoặc sử dụng cú cắn vào cổ làm nghẹt thở đối với con mồi lớn. Hổ Bengal thông thường tha con mồi của chúng tới nơi an toàn để ăn thịt. Mặc dù có kích thước to lớn, nhưng hổ Bengal có thể leo trèo cây khá tốt, nhưng tất nhiên không được khéo léo như loài báo để có thể giấu con mồi săn được trên cây. Hổ Bengal cũng là con vật bơi lội tốt, thông thường nó phục kích các con vật khác khi chúng ra uống nước hay khi chúng đang bơi lội cũng như khi nó đuổi theo các con mồi đã tháo chạy xuống nước. Hổ Bengal có thể ăn tới 30 kg (66 lb) thịt trong một ngày và sau đó có thể không cần ăn trong vài ngày.[8] Hổ Bengal thường săn hươu, nai hay các con vật nặng trên 45 kg (100 lb), nhưng khi quá đói và không có nhiều sự lựa chọn, chúng có thể ăn thịt bất kỳ con vật nào có thể ăn được, từ ếch nhái, gà, vịt, và đôi khi là cả người.