Aunque los búhos nivales son omnívoros, tienen una dieta principalmente carnívora. Los leminos y otros pequeños roedores como los ratones son las principales fuentes de alimento para el búho nival.

Son cazadores oportunistas, lo que significa que aprovecharán la oportunidad para cazar animales más grandes. Se sabe que los búhos nivales cazan peces, ardillas, conejos, ratas, aves e incluso mamíferos grandes, como los lobos y los zorros.

Al igual que otras especies de aves grandes, se sabe que el búho nival se traga la comida entera y luego regurgita los huesos en forma de bolitas hasta después de 24 horas.