A dieta da arraia-manta consiste principalmente de pequenas plantas e animais que constituem o plâncton. Eles também comem camarão, caranguejo e peixes pequenos que são recolhidos no processo de alimentação do filtro.
As arraias-manta caçam usando a visão e o olfato. Uma vez que a presa é localizada, as raias manta rebanho seu alimento nadando ao redor de um grupo de plâncton em círculos apertados até que haja uma massa concentrada de organismos. Em seguida, a arraia manta aperta suas nadadeiras cefálicas ao redor da boca para formar um funil e nada, de boca aberta, em linha reta através da massa. Placas esponjosas ao longo das guelras do animal coletam o alimento, e a água filtrada passa pelas guelras de volta ao oceano. A comida é então introduzida no estômago da arraia-manta.
As maiores raias manta crescem mais de 6 metros de largura, pesam mais de 2.900 libras e consomem até 60 libras de comida por dia. Eles caçam principalmente à noite, mas caçam tanto de dia como de noite se a comida for escassa. As arraias manta são atraídas para os recifes de coral e áreas onde os animais marinhos se reúnem para que os parasitas sejam removidos por peixes e camarões limpadores. As arraias lembram dessas áreas e voltam com frequência para caçar.