Le mode de vie des ours blancs est très différent de celui de leur ancêtre, l'ours brun. En dépit de leur brève séparation au cours de l'évolution, ces deux espèces exploitent des sources d'énergie extrêmement différentes. Les ours bruns arctiques sont terrestres et l'essentiel de leur régime est végétal avec un appoint de protéines animales. L'ours blanc est le plus carnivore des ursidés, et deux espèces de phoques constituent l'essentiel de son régime : Phoca hispida, qui atteint 60 kg, est l'espèce la plus nombreuse en Arctique, formant sa proie principale. Erignathus barbatus, pouvant dépasser 400 kg, est une autre proie commune, ainsi que le morse. Aucune de ces deux espèces de phoque ne se retrouve en l'absence de banquise, et l'ours blanc est opportuniste³⁴. Cependant il est aussi capable d'attraper des bélugas.

En tant que prédateur carnivore et consommateur de poissons, l'ours blanc ingère de grandes quantités de vitamine A, qui sont stockées dans son foie. Par le passé, des explorateurs de l'Arctique se sont souvent empoisonnés en mangeant le foie d'un ours blanc, en raison d'une surdose de vitamine A.

La femelle ourse blanc gestante peut jeûner près de huit mois avant de mettre bas ses petits, habituellement deux oursons pesant entre 700 et 900 g. Elle retourne ensuite sur la banquise pour manger du phoque (qui est leur mets préféré) ou du poisson.

Les bonnes années, les ours blancs accumulent une épaisse couche de graisse avant la débâcle. Une fois à terre, ils entrent en « hibernation itinérante », leur métabolisme ralenti permettant d'économiser leur réserves.