Основу рациона составляют небольшие млекопитающие (крысы, белки, опоссумы), также живущие на деревьях птицы и их яйца, древесные ящерицы, лягушки и даже насекомые. Иногда они расправляется с мелкими обезьянами (мартышки, капуцины), дикобразами, трехпалыми ленивцами. Они изредка едят траву и другую растительность, вероятно, чтобы помочь пищеварению. Иногда маргай пополняет свою диету различными плодами.
При содержании в зоопарке их кормят подготовленной кошачьей диетой и костями.
Добычу себе отыскивает под кронами деревьев. Обычно ей оказываются небольшие млекопитающие и другие древесные животные. Вместо преследования своей добычи, маргай предпочитает находиться в засаде, поджидая животных, чтобы затем напасть на них. Нередко маргай осторожно подкрадывается к добыче и нападает в ночное время. В течение дня они отдыхают в полых пещерах, среди густых зарослей растительности или на ветках деревьев.
Они - исключительно проворные альпинисты и превосходные прыгуны. Среди животных, содержащихся в неволе, некоторые индивидуумы делали прыжки до 5,5 м вертикально и свыше 8,5 м горизонтально, конкурируя с пумой по атлетическим способностям. При охоте на деревьях маргай очень ловок: он может, как обезьяна, перепрыгивать с ветки на ветку и, словно белка, спускаться по стволам деревьев даже вниз головой. Они без труда могут висеть на ветке дерева, зацепившись за нее когтями всего одной лапы. Когда коты прыгают, они приземляются на все четыре ноги подобно белке. Помогают в этом особенности строения задних лап: маргай может выворачивать их плюсну на 180 градусов. Не меньшую сноровку он проявляет и на земле, легко настигая понравившуюся добычу.
