As baleias assassinas e os tubarões comem leões-marinhos. Embora os leões-marinhos nadem mais rápido do que os dois predadores, as baleias assassinas e os tubarões costumam surpreendê-los antes que possam escapar.
Leões marinhos jovens, doentes ou feridos são mais fáceis de serem capturados pelas baleias assassinas e tubarões. Leões-marinhos saudáveis podem escapar de seus predadores deixando a água e indo para a costa. Se um leão-marinho não se mover para longe o suficiente, no entanto, uma baleia assassina ou tubarão pode pular alto o suficiente para pegá-lo.
Ambos os tipos de predadores estão comendo mais leões marinhos do que nunca. Em muitos casos, isso ocorre porque os humanos expulsaram as baleias assassinas e os tubarões de seus habitats naturais. Esses predadores também estão comendo mais leões-marinhos porque outras fontes de alimento não são tão abundantes como costumavam ser.