Les ennemis naturels des chauves-souris comprennent les hiboux, les faucons, les faucons, les serpents et les chats domestiques. Dans l'est de l'Amérique du Nord, le syndrome du nez blanc d'infection fongique fait des ravages parmi la population de chauves-souris, à partir de 2014 .
Les hiboux ne se nourrissent pas exclusivement de chauves-souris, mais sont parmi les principaux prédateurs des chauves-souris en raison de leurs habitudes nocturnes. La capacité d'un hibou à voler silencieusement lui permet de capturer facilement des chauves-souris volantes. Deux espèces de rapaces, le faucon chauve-souris et le faucon chauve-souris, ont un régime alimentaire composé en grande partie de chauves-souris. Les faucons chauves-souris sont de petits rapaces originaires du nord du Mexique et de certaines parties de l'Amérique du Sud. Ils se perchent souvent et attendent une proie potentielle et parfois même secouent les branches pour réveiller la proie. Le faucon chauve-souris est un rapace d'Afrique, de la péninsule malaise et de Nouvelle-Guinée. Il fréquente les dortoirs des chauves-souris et des martinets, où il consomme plus de 10 animaux par minute.
Dans certaines parties du monde, les serpents et les chats domestiques s'attaquent aux chauves-souris. Les serpents se cachent dans les arbres ou à l'entrée des cavernes pour attraper les chauves-souris émergentes. Les chats domestiques attrapent occasionnellement des chauves-souris dans les dortoirs pendant la journée et sont même capables d'attraper les animaux en plein vol.
En 2014, le syndrome du museau blanc est responsable de la perte de près de 6 millions de chauves-souris dans l'est de l'Amérique du Nord depuis son émergence, à New York, en 2006. La maladie perturbe l'hibernation des chauves-souris, provoquant des réveils trop fréquents et des brûler les réserves critiques. De plus, les structures d'alimentation du champignon pénètrent dans les tissus et font des trous dans les ailes des chauves-souris.