Tyrannosaurus Rex aß hauptsächlich pflanzenfressende Dinosaurier, darunter den Edmontosaurus und den Triceratops. Studien deuten darauf hin, dass der Tyrannosaurus Rex auch Kannibalismus praktizierte. Paläontologen glauben, dass, wenn zwei Tyrannosaurus-Rex-Dinosaurier bis zum Tod kämpften, der Gewinner den Verlierer essen würde, basierend auf Bissspuren, die auf Tyrannosaurus-Knochen gefunden wurden.
Paläontologen sind sich nicht einig, ob der Tyrannosaurus Rex eher ein Jäger oder ein Aasfresser war. Das binokulare Sehen von Tyrannosaurus rex, ein Merkmal, das hauptsächlich bei Raubtieren im modernen Tierreich vorkommt, weist darauf hin, dass es sich tatsächlich um einen Jäger handelte. Darüber hinaus weisen verheilte Bissspuren in anderen Dinosaurierfossilien darauf hin, dass Tyrannosaurus lebende Beute angriff. Eine Studie aus dem Jahr 2007 ergab, dass der Tyrannosaurus Rex eine Höchstgeschwindigkeit von 29 Meilen pro Stunde erreichte, schneller als viele der kleineren Dinosaurier, die der Tyrannosaurus jagte.
Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass Tyrannosaurus Rex im Gegensatz zu heutigen Fleischfressern nicht in Rudeln jagte. Es war ein Einzeljäger, der seine Nahrung nicht gerne teilte. Einige Paläontologen glauben, dass dies es Tyrannosaurus erschwerte, genug Nahrung zum Überleben zu finden, und dass es die Dinosaurier verwundbar machte und sie zwang, Aasfresser zu werden. Diese Theorie unterstützt die Idee, dass Tyrannosaurus nicht nur auf lebende Beute angewiesen war, sondern sich auch opportunistisch an bereits toter Nahrung labte.