Primární strava žraloků velryb se skládá z planktonu, včetně copepodů, krevet, krill, medúzy, chobotnice, malých ryb a ančoviček. Žraloky velryb jsou filtrační podavače a pohlcují velké množství vody a poté odfiltrují své jídlo pomocí specializovaných filtračních mechanismů ve svých žácích.