Головастики питаются в основном детритом, водорослями (Bacillariophyta, Chlorophyta) и высшими растениями. Животная пища потребляется в меньшем количестве. Разнообразие растительной и животной пищи возрастает по мере развития головастиков. В период метаморфоза питание на короткое время прекращается (после прорыва передних конечностей). Оно возобновляется еще до завершения метаморфоз тогда, когда особи еще имеют длинный остаток хвоста. Они уже едят мелких сухопутных членистоногих (Асаrina, Collembola, мелкие личинки Diptera). Мелкие членистоногие — также основная пища сеголеток. В дальнейшем развитии пищевой спектр расширяется.
Взрослые питаются в основном сухопутной добычей: Lumbricidae, Gastropoda, Aranei, Insecta и т.д. Водная добыча (в основном насекомые и моллюски) поедаются больше всего в северных частях ареала лягушки. Диета варьирует по биотопам. Например, в Карелии (север европейской части России), во влажных пойменных кустарниках, лягушки едят гораздо больше Lumbricidae и мелких Coleoptera, чем в других биотопах; Aranei — на болотах и в смешанных лесах; Mollusca — в лиственных и хвойных лесах; Diptera — на болотах и влажных лугах. Сезонные изменения в составе пищи тоже значительны. В период брачных миграций и размножения травяная лягушка обычно не ест (т.е. имеется брачный пост). Однако остатки водорослей и беспозвоночных часто встречаются у особей, пойманных в водных зимовках. Это может свидетельствовать о питании непосредственно перед зимовкой или во время нее. В Карелии Lumbricidae, Aranei и личинки Diptera преобладают в пище ранним летом (июнь); в середине лета (июль) добавляются гусеницы, муравьи и клопы; в конце лета и начале осени (август-сентябрь) потребляются Gastropoda, Opiliones и Coleoptera. Диета вартирует также по годам. Доступность той или иной добычи и ее пропорция в среде сильно зависят от летних температуры и влажности, поскольку эти факторы влияют на доли различных беспозвоночных в среде, особенно Lumbricidae, Gastropoda, Aranei и личинок Diptera, доступность которых сильно снижается в холодные или сухие годы.