Les poissons sont les principaux prédateurs des sangsues, et les autres prédateurs incluent les oiseaux aquatiques, les punaises d'eau, les écrevisses, les tortues, les serpents et autres sangsues. Quel que soit leur habitat, toutes les sangsues sont la proie. Cependant, les prédateurs varient selon l'emplacement.
Les poissons sont les animaux les plus peuplés dans les zones où vivent les sangsues, et leurs habitudes alimentaires réduisent les populations de sangsues. Si un plan d'eau a un nombre inhabituellement élevé de sangsues, c'est un signe qu'il y a une population de poissons relativement petite. Le crapet à oreilles rouges chasse les sangsues avec voracité, mais presque toutes les sortes de poissons d'eau douce mangent des sangsues.
Les sangsues sont une source importante de protéines pour de nombreux oiseaux aquatiques, bien qu'elles ne représentent généralement qu'un faible pourcentage de leur régime alimentaire complet. Si un oiseau se nourrit de poissons et d'insectes, il se nourrit généralement aussi de sangsues. Les sangsues sont une importante source de nourriture pour les canards.
De nombreuses tortues aquatiques omnivores se nourrissent de sangsues, en particulier des tortues serpentines, des tortues de boue, des toboggans, des tortues peintes et des tortues musquées. Comme les oiseaux, les tortues incorporent des sangsues dans leur alimentation, mais elles se nourrissent également de nombreuses autres créatures.
Les sangsues d'eau salée et terrestres sont la proie de pratiquement tous les animaux omnivores. Les sangsues terrestres sont couramment mangées par les singes, les lézards et les rouges-gorges, et les sangsues d'eau salée sont souvent la proie des poissons-globes, des mérous et des anguilles.