Na terenach otwartych lwy najczęściej polują w nocy. Tam, gdzie są wysokie trawy lub gęste krzewy, polowania zdarzają się również w ciągu dnia. Samce rzadko uczestniczą w polowaniach. Przyłączają się do łowów na dużego zwierza, takiego jak bawoły. Wówczas siła samca jest niezbędna do przytrzymania, a następnie powalenia ofiary ataku. Samice zwykle polują stadnie. Badania przeprowadzone przez G. Schallera w 1972 roku w Parku Narodowym Serengeti wykazały, że lwy mają dwukrotnie więcej szans na złapanie ofiary, gdy polują w grupie, niż samotnie (17% szans ma samica polująca pojedynczo, a 30% jeśli polują dwie). Kilka samic chętnie współpracuje ze sobą na polowaniu. Podczas polowania rozpraszają się na rozległym obszarze. Część z nich czeka, aż pozostałe nagonią zdobycz w ich stronę, wtedy zaczyna się atak.
Skuteczność ataków zależy od zdobyczy, pory dnia, rodzaju terenu oraz umiejętności współpracy w stadzie. W przypadku gazel skuteczność polowania wynosi ok. 14%, gnu i zebr 38%, a guźców 48%. Polowanie nocne charakteryzuje się 33% skutecznością, dzienne 21%. Na otwartych przestrzeniach (sawanna), gdzie ofiara ma sprzyjające warunki do ucieczki, skuteczność polowania zależy głównie od umiejętności współpracy pomiędzy osobnikami stada[19]. Przeciętnie tylko 12 procent takich polowań kończy się sukcesem, a w buszu 41 procent. W zależności od terenu, upodobań oraz sposobu obrony stosowanego przez ofiarę lwy używają różnych technik łowieckich.
Podstawowa technika polega na spłoszeniu ofiary i zagonieniu jej do pułapki. Młode lwy kierują upatrzoną zdobycz ku ukrytym w krzakach lub w trawie bardziej doświadczonym osobnikom, które powalają zwierzę. Lwy zabijają, przewracając ofiarę na ziemię i dusząc ją, trzymając zwierzę za pysk lub zaciskając zęby na gardle. Jeśli samica jest zmuszona polować samotnie, podkrada się do ofiary na ile to jest możliwe, zwykle na odległość 30 m lub bliżej. Większość ssaków kopytnych potrafi biegać szybciej niż lwy.
Lwy, wykorzystując przewagę liczebną, często odbierają zdobycz innym drapieżnikom – gepardom, hienom, lampartom i likaonom. Upolowaną lub zdobytą zwierzyną posila się całe stado, a ponieważ każdy lew stara się zjeść jak najwięcej, dochodzi między nimi do utarczek. Najsilniejszy lew zjada najwięcej, po nim pozostałe samce, później samice, a na końcu młode. Dzienne zapotrzebowanie pokarmowe dorosłego samca sięga 7 kg, a samicy 5 kg mięsa.