De l'alimentació sabem que els neandertals menjaven tant vegetals (fruites, plantes diverses...diverses…)<ref name=sidron/> com una gran varietat d'animals, i coneixien l'ús de plantes medicinals.<ref name=sidron/> De la seva dieta càrnia en tenim un registre evident gràcies a les restes òssies. Aquestes han provat recentment que menjaven no només grans animals com ara [[cavalls]], [[búfals]], els [[Cérvol|cérvols]] (i de manera extraordinària [[elefant]]s, [[rinoceront]]s, [[hipopòtam]]s i lleons) sinó també animals petits com ara [[conills]], [[ocells]] o [[tortugues]], fet que indica el més que probable ús de trampes de caça, una tecnologia complexa que fins fa poc es creia pròpia només de l'[[homo sapiens]].<ref name="Sàpiens">Maria COLL i Ruth BLASCO : "Neandertals a taula" ; ''Sàpiens'' ; Sàpiens Publicacions ; número 100 ; febrer 2011 ; ISSN 1695-2014 ; p. 28-35</ref> Com ells, també utilitzaven el foc per tal de coure aquests aliments. Els Neandertals també menjaven [[peix]], [[foca]], [[dofí]] i [[marisc]], quan vivien en zones costaneres, com demostren les restes trobades a Gibraltar.<ref name="Smithsonian National Museum of History">{{format ref}} http://humanorigins.si.edu/evidence/human-fossils/species/homo-neanderthalensis</ref>
Nous estudis realitzats a les restes animals, fan pensar que els Neandertals aprofitaven la geografia del terreny per caçar. Valls estretes o culs de sac eren utilitzats per facilitar la captura d'animals. En el cas de Mauran a [[França]], s'hi han trobat restes de [[bisons]] pertanyent a més de 400 exemplars, suggerint que els grups de caçadors Neandertals van utilitzar aquest lloc per caçar moltes vegades, potser durant més de cent anys. Les restes mostren que els Neandertals caçaven animals saludables, i no pas cries o animals debilitats per malalties o edat.<ref name="britarch">{{format ref}} http://www.britarch.ac.uk/ba/ba51/ba51feat.html</ref>
