Como a primeira articulação de seus polegares é extremamente longa, os morcegos vampiros são capazes de pular ao longo do solo usando seus membros anteriores. Usando seus polegares fortes para se lançar a 3 pés ou mais no ar, eles são o único tipo de morcego capaz de voar do solo. Durante o dia, eles ficam pendurados no teto das cavernas na escuridão total em colônias de cerca de 100 a 1.000 indivíduos, e à noite eles saem para se alimentar.
Os morcegos vampiros são os únicos mamíferos que se alimentam de sangue e nada mais. Sensores de calor em seus rostos os alertam sobre a presa. Eles normalmente têm como alvo vacas, cavalos e outros animais adormecidos, mas ocasionalmente tiram sangue de humanos. Geralmente pousam perto da presa, rastejam em direção a ela, fazem uma pequena incisão com os dentes e lambem o sangue. Um anticoagulante em sua saliva impede a coagulação do sangue. A quantidade de sangue que eles tomam não coloca o animal em perigo, mas às vezes os morcegos vampiros transmitem raiva e outras doenças. Morcegos vampiros se alimentam por cerca de 30 minutos e, nesse tempo, a quantidade de sangue que consomem pode dobrar seu peso corporal.