沙漠棉尾兔是食草性动物，因此会吃各种各样的植物。

沙漠中的植物通常是水分含量低、粗纤维含量较高的，沙漠棉尾兔的盲肠可以将粗纤维转化为身体需要的营养物质，所以这也正好投其所好。同时，高纤维的食物可以帮助沙漠棉尾兔磨牙。