中国林蛙在不同生长发育时期食性差别很大，蝌蚪期食性为杂食，动物性饵料和植物性饵料均可；变态以后只食用活的动物性饵料。
（一）蝌蚪的食性
在自然状态下，蝌蚪属于杂食性动物，其食物成分可分为动物性和植物性。蝌蚪对动物性食物的喜爱程度远远高于植物性食物，但是从蝌蚪消化系统的解剖结构和生理功能上分析，蝌蚪具有发达的消化管，其长度为体长的7~8倍，对植物性食物的消化吸收能力比较强。这主要是由于在自然状态下，蝌蚪捕食能力不强，获得动物性食物的机会比较少，只能以植物性食物为主，这样在长期进化过程中便形成了与植物性食物消化吸收相适应的解剖结构和生理功能。
蝌蚪的植物性食物种类主要包括藻类、水生植物的嫩芽、落于水中的嫩草、烂叶等；动物性饵料种类包括动物尸体如死蛙、死鱼、死河蛙、死昆虫等（不食浮游生物）。
（二）蛙的食性
幼蛙个体小，跳跃力差，所选择的食物种类也少，所以，在幼蛙食物中蚊蚋类，小型蜂类及小型昆虫、蚁类较多，而成蛙多捕捉较大的蝗虫，蚯蚓及飞虫类，这可提高觅食效率，对其生长和繁殖也很有利。
中国林蛙在北方林区生活，其视觉器官只能对活动的物体产生反应，自然条件下中国林蛙主要捕食的是活动的昆虫。根据朴仁珠（1985年）在黑龙江尚志县等地对501只中国林蛙胃内容物的分析，中国林蛙的食物种类达6纲13目近60种，其中以昆虫为主，其次为蚯蚓、蜘蛛和软体动物蜗牛等。中国林蛙捕食量很大，其食物重量可达体重的1.6%~16.3%。鞘翅目的昆虫主要为步甲科、叶甲科、瓢虫科，还有少量葬甲科及吉丁虫科。直翅目的昆虫主要为蝗科，其中绝大多数是中华蚱蜢。同翅目主要为蚜科和蝉科，其中蚜科昆虫的出现率很高，数量亦很大，但个体微小，占食物总重量很小一部分。双翅目和膜翅目中既有成虫也有幼虫，主要有蚊科的成虫和幼虫，蚋科，蝇科的成虫及幼虫，还有虻科和牛虻科的昆虫。半翅目主要为柳蝽。蛛形纲蜘蛛目的几种蜘蛛及环节动物蚯蚓也占一定比例，特别是在晚秋，蜘蛛和蚯蚓出现的较多。软体动物多半是蜗牛、蛞蝓等，它们和中国林蛙一样，对潮湿具有较强的趋向性，故在中国林蛙胃中的出现率较高，可达18.4%。
不同月份的林蛙食性出现一些差异，这与当地昆虫的相继发生有关。故较早出现在林蛙胃中的食物有以幼虫越冬的鳞翅目舞毒蛾幼虫及落叶松毛虫，兼有少量以成虫越冬的甲虫，还有蜗牛和蚂蚁等，6月份及7月初松毛虫出现率最高，蚯蚓在林蛙胃内出现得较晚，至雨季到来后的晚秋才出现，且不同地区依其土壤类型的不同有不同的出现率。
雌性中国林蛙和雄性中国林蛙的食性在种类上未见显著差异，只是摄食量或多或少，中国林蛙的食性很杂，几乎不加选择的捕获力所能及的一切昆虫。所以，中国林蛙的食性主要与当地昆虫区系相关而与蛙的性别无关。
中国林蛙胃中偶见沙粒及草屑，这是中国林蛙捕食昆虫时混入的。中国林蛙无饮水习惯，水的补充是通过食物和体表渗透来实现的。
