Les phoques de Weddell se nourrissent de poissons, de calmars et de poulpes, de crevettes et de crabes, bien que leur régime alimentaire puisse varier légèrement en fonction des changements saisonniers, selon TravelWild. Leurs espèces de poissons préférées sont les émeraudes. la morue et le poisson d'argent de l'Antarctique. Les phoques de Weddell semblent manger leur nourriture sous l'eau.
En raison de la grande variété de nourriture qu'ils mangent, les phoques de Weddell sont généralement des carnivores, mais sont aussi plus spécifiquement des pesectivores et des molluscivores. Ils se nourrissent à la fois de poissons pélagiques, ou semi-marins, et de poissons de fond ou benthiques.
Les phoques de Weddell peuvent retenir leur souffle pendant 45 minutes ; ils plongent régulièrement à 600 mètres à la recherche de nourriture et auraient atteint 720 mètres de profondeur. Ce sont des chasseurs incroyablement furtifs et sont aidés par leur capacité à nager à grande vitesse et leur vue perçante. De plus, ils ont des moustaches ou des vibrisses sensibles qui aident à détecter les proies dans l'obscurité d'un long hiver antarctique. Des phoques de Weddell ont été documentés soufflant des bulles dans les crevasses de la glace pour effrayer les poissons afin que les phoques puissent les manger.
En été, les phoques de Weddell préfèrent chasser la nuit plutôt que le jour. Il est théorisé qu'ils utilisent des indices de marée pour déterminer quand il est préférable de chasser.