商丘全新静态恐龙模型出租租赁长久以来，兽脚亚目恐龙被认为全是肉食性恐龙；实际上，兽脚亚目恐龙的食物来源相当多样化。在19世纪到20世纪前半期，古生物学家根据锐利、有锯齿边缘的牙齿，推测它们擅于撕裂肉体。某些物种甚至被发现有猎食的习性，举例而言，一个美颌龙标本的胃部发现一个蜥蜴化石，而一个迅猛龙标本则被发现正与原角龙发生打斗。

群被确定不是肉食性的兽脚亚目恐龙是镰刀龙超科（原名慢龙下目）。镰刀龙类初被认为属于原蜥脚下目，具有小型头部、喙状嘴、针状牙齿，是群草食性动物，其大型腹部可以容纳较长的消化器官，详细地消化植物纤维。直到近年，镰刀龙类被发现是群高度特化的手盗龙类。近年的种系发生学研究也助于厘清不同食性的手盗龙类的演化关系。原始手盗龙类是杂食性动物，后来演化出不同的食性，镰刀龙类、原始偷蛋龙类、少数鸟翼类演化成草食性动物，驰龙科演化成肉食性动物，阿瓦拉慈龙科、多数鸟翼类则是食虫动物，而伤齿龙科、衍化的偷蛋龙类则属于杂食性动物。除此之外，似鸟龙下目也是杂食性或草食性恐龙。重爪龙亚科科与某些兽脚亚目恐龙（例如恶龙）更特化成以鱼类为主食。