A császarpinguinek a Déli-óceán jártas vadászai. Táplálékuk elsősorban halak, tintahalak és krill, amelyeket mély merülések során foganak az antarktiszi jég alatti vizekben.
A táplálékukba tartozó konkrét halfajok:
- Antarktiszi ezüsthal (Pleuragramma antarctica)
- Lámpáshalak (Myctophidae)
- Makréles jégfal (Champsocephalus gunnari)
- Kék grenadier (Macruronus novaezelandiae)
- Patagónia fogashal (Dissostichus eleginoides)
Emellett tintahalakat és krillet is fogyasztanak, amelyek elengedhetetlen energiát nyújtanak a Föld legkeményebb környezetében való túléléshez.