Los gatos leopardo son carnívoros y se alimentan de una gran variedad de pequeñas presas incluyendo mamíferos, lagartos, anfibios, aves e insectos. En la mayor parte de su área de distribución, pequeños roedores como las ratas y ratones constituyen la mayor parte de su dieta, que a menudo se complementa con hierbas, huevos, aves y presas acuáticas. En Tailandia, en Khao Nang Rum Station se analizaron 52 heces, su dieta estaba conatituida por la rata espinoza roja (19), la [[rata negra|Rattus rattus|rata negra]] (1), rattus sp. (14), [[Cannomys badius|rata del bambú menor]] (4), callosciurus sp. (3), [[Petaurista petaurista|ardilla voladora gigante común]] (1), ardilla de tierra de Berdmore (3), [[tupaya común|Tupaia glis]] (3), [[Hylomys suillus|gimnuro de cola corta]] (1), reptiles (8), el [[jabalí|Sus scrofa|jabalí]] (1) y el [[tejón porcino|Arctonyx collaris|tejón porcino]] (1). Son cazadores activos, que sorprende a su presa con un ataque repentino y un rápido bocado. A diferencia de muchos otros gatos pequeños, ellos no "juegan" con su comida, manteniendo un estricto control con sus garras hasta que el animal está muerto. Esto puede estar relacionado con la proporción relativamente alta de aves en su dieta, que son más propensos a escapar cuando se libera que respecto a los roedores.<ref name=Sunquist&Sunquist />
