Jako gatunek leniwiec pstry użytkuje wiele gatunków drzew, jednakowoż poszczególne osobniki ograniczają się nie tylko do pewnych wybranych gatunków drzew, ale nawet do kilku ulubionych osobników, tzw. modal trees, na których spędzają większość czasu i pod które schodzą raz na tydzień celem defekacji. Preferują zwłaszcza drzewa obficie porośnięte lianami i wystawione na promienie słońca. W Kostaryce zwłaszcza Cecropia obtusifolia i Coussaposa villosa, aczkolwiek w tym samym kraju zasiedla także plantacje kakaowca. W Brazylii sąsiaduje z leniwcem grzywiastym.
Jak inne leniwcowate, leniwiec pstry jest roślinożercą. W przeciwieństwie do leniuchowcowatych o nieco szerszej diecie jest wyspecjalizowanym liściożercą. Ogólnie leniwce pstre konsumują liście 50 różnych gatunków roślin. Lubią zwłaszcza młode liście, prawdopodobnie o większej wartości odżywczej. Połknięte liście ulegają powolnemu trawieniu w jelicie cienkim, leniwiec cechuje się jednym z najwolniejszych temp trawienia. Obrabia 5,1 g liści na kilogram masy swego ciała na dzień. W trawieniu uczestniczą symbiotyczne bakterie Firmicutes i Proteobacteria, zwłaszcza Neisseria. Faunę bakteryjną określa się jako konserwatywną.