Redoutable chasseur, son alimentation est essentiellement
constituée de poissons et d'autres mammifères marins (lions de
mer, otaries, phoques, marsouins, baleines). Les proportions de ces proies dans le régime alimentaire ainsi que les techniques de chasse employées varient en fonction des populations. Les orques chassent les mammifères marins tels que les phoques et lions de mer en rôdant très près des plages, et en utilisant la technique d'échouage sur le rivage.
Les orques sont opportunistes, il arrive donc que lorsqu'elles croisent une baleine et son petit, elles se
mettent en chasse. Leur technique consiste à tenter de séparer la mère du petit en passant au-dessus d'eux, et en essayant de se mettre entre eux. La plupart du temps c'est l'orque dominante, la plus grosse, qui s'intercale entre le baleineau et sa mère. À leur tour, les autres orques dirigent le bébé dans les profondeurs pour le noyer. La baleine abandonne parfois son petit s'il est trop épuisé par la défense face à leurs prédateurs. Les orques ne mangent que la langue et la mâchoire inférieure des baleines. Des requins et d'autres poissons se chargent de dévorer le reste du cadavre.
Les orques appartiennent à la même famille que les dauphins et, tout comme ces derniers, leur dressage est relativement facile. Leur taille imposante, leur beauté et leurs bonds spectaculaires en font des attractions
très appréciées par les visiteurs des delphinariums.