Пингвины питаются рыбой – серебрянкой антарктической (Pleuragramma antarcticum), анчоусами (Engraulidae) или сардинами (in Clupeidae), а также крабовыми, такими как криль, или маленькими головоногими, на которых они охотятся, проглатывая прямо под водой. Если разные виды делят между собой одну среду обитания, то их рацион, как правило, различается: пингвины Адели и антарктический пингвин предпочитают криль разного размера.
Виды, питающиеся мелкими ракообразными, в большей степени нуждаются в регулярности питания, чем пингвины, питающиеся рыбой, но на ловлю добычи они тратят гораздо меньше энергии: если последним достаточно одной удачной попытки из десяти, первые должны поймать до шестнадцати рачков за одно погружение – в пересчёте приблизительно один рачок каждые шесть секунд – чтобы восполнить затраты энергии свои и своих детёнышей. Количество погружений в течение одной охоты у каждого вида пингвинов различно и зависит от времени года: во время высиживания птенцов Антарктические пингвины (Pygoscelis antarctica) совершают более 190 погружений, а у Императорских пингвинов в течение их длительных переходов это число может достигать 860 и более.
Во время линьки, а Императорские пингвины (Aptenodytes), пингвины Адели (Pygoscelis adeliae), Антарктические (Pygoscelis antarctica) и Хохлатые пингвины (Eudyptes) также и в период высиживания птенцов вынуждены полностью отказаться от пищи. «Пост» у разных видов имеет разную продолжительность – от одного месяца у пингвинов Адели и Хохлатых до трёх с половиной месцев у самцов Императорских пингвинов. В этот период птицы теряют до половины массы тела, поскольку вынуждены брать энергию для обмена веществ из запасов жира, накопленных до линьки и сезона высиживания птенцов. Самцы и самки Субантарктических (Pygoscelis papua), Великолепных (Megadyptes antipodes), Малых (Eudyptula minor) и Ослиных пингвинов (Spheniscus demersus) сменяют друг друга при высиживании птенцов, это позволяет им «поститься» только в период линьки.
Пингвины пьют в основном морскую воду. Избытки соли выделяются через специальные железы, находящиеся над глазами.