Los delfines pueden comer en un solo día una cantidad de alimento (sobre todo peces y calamares) que equivale a un tercio de su peso corporal. Atrapan a sus presas con las mandíbulas, en concreto, con sus dientes afilados, cuyo número puede oscilar entre 200 y 250 según la especie de que se trate. Los delfines suelen seguir a los cardúmenes de peces formando grupos con un número variable de individuos; algunas especies, como el delfín listado del Pacífico norte, constituyen agregaciones de cientos de miles de individuos. Hay especies menos gregarias, como el delfín mular, con grupos formados por pocos individuos.

Se dice con respecto a su alimentación que son oportunistas, ya que consumen lo que encuentran a su paso, cuando tienen hambre, sin embargo, seleccionan muy cuidadosamente su alimento. Su dieta es variada desde (distintas especies de pescado, hasta calamar, langosta, pulpos y camarones. En cautiverio, es recomendable proporcionarles hasta tres variedades diferentes de pescado, para suministrar una dieta rica en grasas, proteínas y nutrientes, aparte es muy importante incluirles complejos vitamínicos en su alimento diariamente, para su salud. El pescado debe ser seleccionado cuidadosamente, teniendo en cuenta la estructura bucal del delfín, este debe estar congelado para eliminar los parásitos. El pescado puede ser suministrado entero o en trozos de acuerdo al tamaño y volumen del mismo. Si se suministra en trozos debe cortarse adecuadamente, eliminando espinas sobresalientes, aletas y cabeza preferiblemente, el pescado no se debe destripar como recomendación, si es pequeño puede suministrarse entero. Los complejos vitamínicos se pueden suministrar directamente en la boca del delfín o en el alimento.

Una de las funciones más importantes en la rehabilitación de delfines cautivos en mantener un régimen apropiado de alimentación. El objetivo principal es que mantengan un peso corporal apropiado, forrajeando y alimentándose sólo de peces vivos. Este es un proceso gradual que puede verse en cuatro fases: 1. Lograr que los delfines se alimenten con sus cabezas sumergidas bajo el agua. 2. Eliminar las interacciones con el encargado de la alimentación, variando los horarios y las ubicaciones. 3. Lograr que los delfines coman sólo peces vivos. 4. Lograr que los delfines vuelvan a ser cazadores oportunistas. En la Fase 1, todas las actividades son realizadas desde una plataforma de alimentación, tanto los peces vivos como los muertos son ofrecidos sólo cuando las cabezas de los delfines están bajo el agua. Continuamos alimentándolos con peces muertos pero incluimos algunos vivos para aclimatarlos, soltándolos a corta distancia de ellos y desanimándolos a que se alimenten con la cabeza fuera del agua.. En la Fase 2, apartamos de a poco a los delfines de su régimen de alimentación habitual, proveyéndolos tanto de peces vivos como muertos de diferentes direcciones y horarios. A partir de ahora nos mantenemos fuera del alcance visual de los delfines. No queremos que asocien el alimento con el alimentador. Siempre soltamos los peces vivos en el centro de la sea pen para que los delfines tengan más posibilidades de capturarlos antes de que escapen por la cerca. Algunas veces es necesario, al principio, sumergir a los peces en agua congelada para retardarlos y así, los delfines tengan más chances de realizar una captura exitosa. En la Fase 2, la alimentación se vuelve más espaciada e imprevisible. Soltamos peces a toda, sin que nos vean los delfines, inclusive muy temprano en la mañana y en plena noche. En el agua tenemos un hidrófono que nos permite monitorear cuando los delfines utilizan el sonar para encontrar los peces, en especial los vivos. Podemos escuchar grabaciones de audio de capturas exitosas durante el día, y compararlas con alimentaciones nocturnas. Aumentamos el número de sesiones de alimentación, disminuyendo la cantidad de peces por sesión. En corto plazo, las sesiones de alimentación rápidas, a toda hora y proveniente de diferentes direcciones, desanima a los delfines a buscar al alimentador. En la Fase 3 (comer sólo peces vivos), debemos primero estar seguros de que seremos capaces de proveer a los delfines de suficientes peces vivos. Necesitamos una buena fuente de peces endógenos del sitio de liberación. Analizamos esto para el valor nutricional y la energía invertida por los delfines en capturarlos. Mientras continuamos alimentando a los delfines en diferentes momentos y direcciones, incrementamos ahora el número de peces vivos. Cuando los delfines se encuentran alimentándose, introducimos grupos de 10 a 15 peces, creando un "cardumen" de peces, lo que agrega realismo y obliga a los delfines a seleccionar la presa. Finalmente, en la fase 4, eliminamos el elemento humano en la alimentación y animamos a los delfines a que forrajeen por su cuenta. Constantemente introducimos peces vivos en la sea pen y seguimos el grado de consumo de cada delfín, hasta reemplazar totalmente los peces muertos con peces vivos endógenos. Cuando los delfines están listos para aventurarse fuera de la sea pen, lo expresan de forma muy clara para aquellos que pueden leer su lenguaje corporal.