帝王斑蝶的幼蟲主要以夾竹桃科馬利筋屬（Asclepias）植物爲食，例如馬利筋。這些植物含有強心甾（卡烯內酯），帝王斑蝶通過大量採食葉片，在體內積累下一定濃度的這種物質。此外，帝王斑蝶的成蟲也會以花蜜爲食。