Löwen jagen typischerweise nachts. Nur in Gebieten mit dichterer Vegetation jagen Löwen gelegentlich auch tagsüber. Je offener das Gelände allerdings ist und je weniger Deckungsmöglichkeiten es gibt, desto aussichtsloser ist die Jagd bei Tageslicht für diese großen Katzen. Insgesamt jagen Löwen aber, wann immer sich eine gute Gelegenheit bietet.
Löwen sind typische Schleichjäger. Da die meisten ihrer Beutetiere schneller und ausdauernder sind als sie, haben Löwen eigentlich nur die Chance auf einen Jagderfolg, wenn sie sich auf mindestens 30 Meter an die Beutetiere annähern können. Dazu schleichen sich Löwen an oder legen sich auf die Lauer und warten bis ein Beutetier selbst heran kommt. Beim Anschleichen und Verstecken nehmen Löwen die katzentypische Pirschhaltung ein und nutzten jede Möglichkeit zur Deckung. Das Auflauern ist besonders an Wasserstellen, die meistens in den frühen Morgenstunden von verschiedenen Huftieren aufgesucht werden, oder in der Nähe von seichten Flussabschnitten, wo Beutetiere Wasserläufe überqueren, erfolgsversprechend.
Beim Angreifen beschleunigen Löwen dann kraftvoll und erreichen eine Sprintgeschwindigkeit von etwa 45-60 km/h, welche sie allerdings selten länger als über eine Strecke von ca. 100-200 m durchhalten können. Wenn die Löwen ihre Opfer erreichen können, packen sie sie in vollem Lauf mit ihren Pranken und reißen sie zu Boden. Je nach Größe der Beutetiere töten sie ihre Beute typischerweise mit einem Kehl- oder Nackenbiss.
Löwen jagen sowohl einzeln als auch in der Gruppe. Gruppenjagden sind meistens jedoch wenig koordiniert. Wenn Löwen gemeinsam jagen gehen, schleichen sie sich gewöhnlich von verschiedenen Seiten an Beutetiere heran und jagen simultan. Oft ist es dann mehr oder weniger zufällig, dass ein angreifender Löwe anderen lauernden Löwen die Beutetiere zutreibt. Manchmal gibt es auf diese Weise sogar mehrere Risse pro Angriff und Gruppe. Wirklich koordinierte Gemeinschaftsjagden kommen nur unter schwierigen Lebensbedingungen wie beispielsweise geringer Beutezahl vor. In der Halbwüste Namibias zum Beispiel, wo es wenig Beutetiere und Versteckmöglichkeiten gibt, haben die Löwenrudel richtige Jagdstrategien entwickelt, um sich ausreichend ernähren zu können. In einem Rudel jagen hauptsächlich die Weibchen und beschaffen den Großteil der Nahrung. Sie sind schneller, beweglicher und vor allem weniger auffällig als die Männchen, dafür aber auch kleiner und nicht so stark wie diese. Männliche Löwen jagen normalerweise nur, wenn sie kein Rudel haben und sich selbst versorgen müssen oder bei Nahrungsknappheit. Weitere Nahrungsquellen für Löwen sind das Stehlen von Beute, die von anderen Raubtieren wie Hyänen, Geparden, Leoparden, Wildhunden oder Schakalen gerissen wurde, sowie das Aasfressen.
Löwen sind reine Fleischfresser und dabei Generalisten. Sie jagen bevorzugt mittelgroße und große Huftiere von ca. 100-300 kg Gewicht wie beispielsweise Gnus, Zebras, Wasserböcke und Große Kudus. Insgesamt reicht das Beutespektrum von Insekten und Fischen über Mäuse und Vögel bis zu jungen Nashörnern und Elefanten. Bei der Gruppenjagd werden regelmäßig große Beutetiere wie Büffel oder Giraffen gejagt, die um ein vielfaches schwerer sind als ein Löwe. Unter schwierigen Lebensbedingungen spezialisieren sich Löwen manchmal auch auf bestimmte Arten, zum Beispiel in Tansania im Gebiet des Flusses Rufiji auf Krokodile oder an der Küste Namibias auf Südafrikanische Seebären. Dabei entwickeln sie teilweise auch besondere Jagdtaktiken.
Löwen haben einen durchschnittlichen Fleischbedarf von 5-10 kg pro Tag, nehmen aber nicht regelmäßig Nahrung auf. Ein hungriger Löwe kann bei einer reichlichen Mahlzeit innerhalb mehrerer Stunden bis zu 20 Prozent seines eigenen Körpergewichts fressen, was etwa der vier- bis fünffachen Menge des durchschnittlichen Tagesbedarfs entspricht. Wenn Löwen viel gefressen haben, verbringen sie bis zu 20 Stunden am Tag mit Dösen und Schlafen. Wenn nach einer Mahlzeit noch etwas von einem Riss übrig ist, bleiben die Löwen in der Nähe und fressen wieder und wieder davon. Rechnet man den Nahrungsbedarf eines Löwen auf ein Jahr hoch, benötigt ein ausgewachsenes Löwenweibchen über zwei Tonnen Beute, was zehn Zebras oder 16 Gnus entspräche.
Untersuchungen in der Serengeti in Tansania zeigen, dass bei Gruppenjagden durchschnittlich etwa jede dritte Jagd erfolgreich ist. Bei Einzeljagden ist es etwa jede sechste. Der höhere Jagderfolg durch Gemeinschaftsjagd wird allerdings häufig durch das Teilen der Beute mehr als aufgehoben. Löwen jagen deshalb in Abhängigkeit von der Größe der verfügbaren Beute einzeln, in kleineren oder größeren Gruppen. In Gruppen können Löwen ihre Beute besser gegen andere Raubtiere verteidigen und auch bei anderen Raubtieren erfolgreicher Beute stehlen.
Wenn Löwen nicht genug Beute finden, kommt es immer wieder vor, dass sie auch Haus- und Nutztiere wie Schafe, Ziegen und Kühe reißen. Das führt dann zu Mensch-Wildtier-Konflikten. Aus Angst vor einer Löwenattacke oder aus Rache für gerissene Nutztiere, töten Nutztierhalter manchmal Löwen, die zu nahe an menschliche Siedlungen herankommen.
Wenn kein Wasser zur Flüssigkeitsaufnahme verfügbar ist, können Löwen ihren Flüssigkeitsbedarf über das Fressen der Beutetiere oder gelegentlich auch von Pflanzenteilen decken. So können sie auch in trockenen Regionen gut zurechtkommen.