Étlapjukon főleg rovarok, különféle ízeltlábúak: pókok, szöcskék, poloskák és hernyók szerepelnek. Azonban időnként képesek hibernáló denevéreket, más, kisebb énekesmadarakat is (pl. zsezsék vagy sármányok) elejteni, sőt, elhullott patás állatok maradványait is előszeretettel fogyasztják. A nagyobb vagy keményebb falatokat karmos lábukkal a fákhoz szorítják, erős, hegyes csőrükkel feldarabolják és lenyelik (akár a fákból is kiszedik a hernyókat, petéket). Télen főképp az olajos magvakat fogyasztják. Ebben a hideg évszakban gyakran kóborol táplálékkeresés közben. Ilyenkor akár más madarakkal (pl. kék cinege, őszapó) is csapatokba verődik. Amikor kitavaszodik, a tojó szűk nyílású odút keres a fán, majd abba rakja 5-12 tojását. A fészeklakó fiókáknak mind a két szülő gondját viseli. Állandó madarunk, így segíthetünk neki madáretető kirakásával. (Kenyér hozzáadása annak élesztőanyag tartalma miatt tilos.)
A széncinegék nyáron elsősorban rovarokkal és pókokkal táplálkoznak, melyet a fák lombkoronájából szedegetnek össze. A gerinctelen zsákmányaik között vannak csótányok, szöcskék, tücskök, Százlábúak, recésszárnyú fátyolkák, hangyák, legyek, tegzesek, bogarak, csőrösrovarok, Méhek és darazsak, csigák és szárazföldi aszkarákok. Költési időszakban előszeretettel visznek a fiókáknak fehérjedús hernyókat. Egy 2007-ben bemutatott tanulmány megállapította, hogy a cinegék képesek akár 50 százalékkal is csökkenteni a gyümölcsösökben a hernyók által okozott pusztítást. A fiókákat eleinte pókokkal táplálják tápanyagigényük miatt. Ősszel és télen megritkult zsákmányállatok miatt a széncinegék bogyókkal és magvakkal egészítik ki étrendjüket. Télen néha a kaptárakat használják etetőnek. A megoldás a bőr ellenző a röp- nyílásokra, és a madáretetés.
A magvakat és gyümölcsöket gyakran lombhullató fákról és bokrokról szerzik be és ezek közt találjuk a bükkfák termését és a mogyorót. Ahol lehetőségük van rá ott a madáretetőkben elhelyezett magvakat is szívesen fogyasztják. Hidegebb telek idején akár testsúlyuk 44 százalékának megfelelő mennyiségű napraforgó magot is képesek elfogyasztani. Gyakran a földön táplálkoznak, különösen olyankor, amikor bőséges a bükkfák termése. A széncinegék telente más cinegefélékkel együtt gyakran alkotnak vegyes fajokból álló madárrajokat.
A nagyobb magvakat, vagy zsákmányállatokat csőrével tépi apróbb, fogyaszthatóbb cafatokra. Ilyenkor egy, vagy két lábával fogja az élelmet, miközben csőrével darabolja azt. Ezzel a módszerrel a széncinege mintegy húsz perc alatt képes hozzáférni a mogyoró tartalmához. Amikor a fiókákat etetik, a széncinegék gyakran eltávolítják a nagyobb rovarok fejét, hogy a csáprágók ne okozzanak sérüléseket a kicsinyekben. A hernyók belét is eltávolítják a szülők, hogy az abban felgyülemlő tannin ne hátráltassa fiókák fejlődését.
