Le orche sono animali fortemente sociali, e la caccia coinvolge tutto il gruppo. Il tipo di prede dipende dalle abitudini del gruppo: popolazioni dette residenti, sono stanziali e si nutrono essenzialmente di pesci; le transienti invece cacciano soprattutto mammiferi marini come foche, leoni marini e addirittura cuccioli di balene. Durante la caccia le transienti diventano molto silenziose, per cogliere di sorpresa le loro prede, ma l'attacco è ben coordinato e ogni individuo ha un preciso ruolo. Rientrano nella loro dieta anche pinguini e altri uccelli marini. Nel 1988 in mare aperto è stato scoperto un nuovo tipo di popolazione detto Offshore, che viaggia in gruppi di circa 60 esemplari, distinto geneticamente dai transienti e dai residenti. È poco conosciuto, anche se le femmine Offshore si riconoscono perché hanno strisce che circondano le pinne.

Le due popolazioni di residenti e transienti qualora frequentino lo stesso ambiente marino, evitano contatti reciproci.

Alcune popolazioni hanno sviluppato delle tecniche peculiari di caccia. Ad esempio le orche argentine si radunano in febbraio di fronte alle spiagge dove si riproducono i leoni marini per cacciare i cuccioli ancora inesperti. La tecnica è semplice: un individuo nuota di fronte alla spiaggia con la pinna dorsale ben visibile sopra la superficie del mare facendosi quindi notare, un altro individuo tenendosi sott'acqua, incrocia dalla direzione opposta. Se ci sono cuccioli distratti che riposano sulla battigia, l'orca che si è tenuta nascosta, con una impressionante rapidità, nuota verso la spiaggia cercando di catturare la preda. In quest'impresa l'animale si spiaggia, ma con decisi movimenti del corpo scivola indietro riguadagnando il mare e portando con sé l'eventuale preda.

Nei loro viaggi per mare le orche vengono spesso in contatto con altri grandi predatori del mare, fra cui lo Squalo Bianco. In genere questi due predatori tendono ad evitarsi (c'è anche da tener conto che l'osservazione nei mari non è certo completa, registra solo una minima parte dei casi). L'8 ottobre 1997 nei pressi delle Isole Farallon fu filmato l'attacco di un'orca di circa 6 metri ad uno Squalo bianco lungo poco più della metà.^[2] Verso la fine del 2009, la biologa marina Ingrid Vissen e il suo team ha documentato con diverse foto il comportamento predatorio di alcuni branchi di orche a largo della Nuova Zelanda a danno di grossi esemplari di squalo Mako e Bianco.^[3] L'Orca attacca e uccide anche il Tricheco. L'unico animale in grado di sopraffarla è un Capodoglio adulto che grazie alla sua capacità d'immersione riesce a sfuggirgli. Esemplari non ancora maturi possono invece rientrare nella dieta dell'orca stessa. L'orca inoltre è l'unico predatore in grado di uccidere uno squalo bianco.