Обыкновенная мухоловка питается мелкими беспозвоночными, преимущественно насекомыми и паукообразными. В её рацион входят мухи, термиты, пауки, тараканы, блохи, моль, чешуйницы, тля, светлячки, черви, личинки жуков и другие мелкие членистоногие. Кроме того, мухоловка не отказывается и от растительной пищи, и в некоторых случаях может даже поедать домашние растения. В доме человека мухоловки ловят тараканов, моль, клопов, блох и прочих домашних насекомых-вредителей. Убивает добычу мухоловка с помощью впрыскивания яда.