Pardelluchse sind nachtaktive Einzelgänger. Ihre Hauptbeute sind Wildkaninchen, die für den Pardelluchs eine ähnliche Bedeutung haben wie Rehe für die in Mitteleuropa lebenden Eurasischen Luchse. Der Anteil, den Kaninchen an der Gesamtbeute haben, ist abhängig von deren relativer Häufigkeit im Vergleich zu anderen potentiellen Beutetieren. Im spanischen Bergland machen Kaninchen 56 Prozent der geschlagenen Beutetiere aus. Im spanischen Nationalpark Coto de Doñana beträgt ihr Anteil dagegen 79 Prozent. Pardelluchse sind insgesamt so abhängig von den Kaninchenbeständen, dass Schwankungen der Kaninchenpopulationen gravierende Auswirkungen auf den Bestand an Luchsen haben. Die verbreitete Kaninchenseuche Myxomatose könnte somit indirekt auch den Pardelluchs bedrohen. Nach einer Myxomatose-Epidemie in den Jahren 1958 bis 1961 wurden Pardelluchse deshalb weit außerhalb ihren normalen Verbreitungsgebiete gesehen. Zum Schutz des Luchses hat die spanische Regierung Maßnahmen zur Stabilisierung der auch aus anderen Gründen rückläufigen Kaninchenbestände in Angriff genommen.

Ansonsten ist der Pardelluchs ein eher opportunistischer Jäger, der neben Kaninchen regelmäßig Kleinsäuger wie Mäuse und Feldhasen schlägt. Sofern in seinem Lebensraum auch Enten vorkommen, spielen auch diese eine große Rolle in seiner Ernährung. In der Coto de Doñana machen sie immerhin 9 Prozent der vom Pardelluchs erlegten Wirbeltiere aus. Rothühner und andere diverse Vogelarten werden ebenfalls regelmäßig von ihm bejagt. Für die Jagd auf ausgewachsene und gesunde Rehe, Rot- oder Damhirsche ist er zu klein, er schlägt aber regelmäßig deren Jungtiere. Auch die Frischlinge der Wildschweine gehören auf seine Beuteliste. Ausgewachsene Wildschweine sind dagegen für ihn zu wehrhaft – diese werden auch vom deutlich größeren und schwereren Eurasischen Luchs nur im Ausnahmefall erbeutet. Der tägliche durchschnittliche Nahrungsbedarf liegt bei einem Kilogramm. Das ist etwa die Hälfte von dem des Eurasischen Luchses.

Wie sein größerer Vetter, der Eurasische Luchs, ist auch der Pardelluchs ein Überraschungs- und Lauerjäger. Anders als etwa der Wolf hetzt er seine Beute nicht über längere Strecken. Seiner bevorzugten Beute, den Kaninchen, lauert er in der Nähe ihrer Baue auf. Verlassen diese ihre Erdhöhle, schleicht er sich bis in eine Distanz von vier Metern an, um sie dann mit wenigen Sprüngen zu schlagen. Kaninchen werden durch einen Biss ins Genick getötet. Bei den Jungtieren von Rehen, Rot- und Damhirschen verbeisst er sich in die Kehle.

Anders als der Eurasische Luchs zieht der Pardelluchs es vor, seine Beute von dem Platz der Jagd zu verschleppen. Kaninchen beispielsweise trägt er über längere Distanzen fort, bevor er sich niederlässt und diese bis auf die größten Knochen und Fellreste verzehrt. Große Beutetiere, die er nicht im Maul davontragen kann, schleift er zumindest ein kurzes Stück weit. Ist die Beute zu groß, als dass er sie sofort vollständig verzehren kann, kehrt er mehrfach zu ihr zurück. Nicht verzehrte Teile werden verscharrt.