西表島には数多くの生き物が生息していて、イリオモテヤマネコは時に自分の体長よりも大きいオオウナギを狙うこともある。狩りのときは飛沫をたてないように水に入り、素早い動きで獲物をとらえる。魚の他にはカエルなども捕食している。他の地域の山猫はネズミなどの小型哺乳類を餌としている。イリオモテヤマネコは昆虫や甲殻類も捕食していて、水を恐れずに何でも食料としてきたことで西表島で生き残ったと考えられれている。イリオモテヤマネコは大きな胃を持っている事が特徴で、CT画像の解析で骨ごと食べて栄養を無駄にしていないことが分かった。