Os gaios-azuis comem principalmente nozes, milho, grãos e sementes. Eles também comem vários tipos de insetos e ocasionalmente atacam os ninhos de outras aves para se alimentar de filhotes e ovos.
Entre as nozes e sementes que os gaios-azuis comem estão bolotas, amendoins, sementes de ervas daninhas e mastro de faia. Eles agarram as nozes com firmeza nos pés e as abrem com seus bicos poderosos. Sua propensão para bolotas faz com que os gaios-azuis os espalhem, ajudando assim a expansão das florestas de carvalhos. No solo e em arbustos e árvores, os gaios-azuis se alimentam de lagartas, gafanhotos e besouros. Eles também comem insetos voadores do ar. Às vezes, eles armazenam comida em esconderijos e comem depois. Eles são conhecidos por se alimentar de mamíferos e pássaros feridos ou mortos.
Os gaios-azuis comem avidamente sementes de girassol, amendoim e sebo de alimentadores de bandeja. No entanto, eles são frequentemente intimidados por outras espécies, como esquilos cinzentos, pica-paus, grackles e scrub-jays quando visitam os comedouros. Às vezes, os gaios-azuis imitam os chamados de falcões e outras aves de rapina, possivelmente para assustar outras espécies de pássaros para longe da comida. Eles também usam chamadas semelhantes para avisar outros gaios azuis quando os predadores estão próximos e às vezes são ousados o suficiente para afugentar corujas e falcões.