Круглый год малый пестрый дятел питается беспозвоночными, которых добывает в основном долблением коры деревьев или сбором насекомых с топких ветвей, подроста, кустарников. Зимой дятел часто долбит полые стебли репейника, зонтичных, где зимуют некоторые беспозвоночные. Основу питания составляют личинки жуков-усачей, короеды, долгоносики, муравьи, тли.