La plupart des espèces de pélicans sont très grégaires ; ils nichent en colonies et forment des crèches de jeunes oiseaux ; ils se nourrissent en commun, se reposent ensemble et volent en grandes formations. Quelques espèces sont moins grégaires, notamment dans leur comportement alimentaire. La pêche n’occupe qu’une assez petite portion de la journée ; la plupart du temps est employé à se reposer. Le nettoyage et le lissage des plumes occupent une bonne part de la vie de l’oiseau. Les pélicans se livrent à d’étranges exercices pour étirer leur poche. Ils sont essentiellement diurnes.
Les pélicans préfèrent les régions tropicales ou tempérées chaudes. On les trouve souvent sur les grands lacs et les mers intérieures, dans les deltas et autres vastes zones humides, marais inclus. La plupart des espèces préfèrent l’eau douce, mais on peut aussi les trouver dans des lagunes saumâtres et des estuaires, et moins souvent le long des côtes. Le seul vraiment marin est le pélican brun. Plusieurs espèces sont souvent vues dans des ports de pêche, à la recherche de déchets de poisson.
Les pélicans consomment presque exclusivement du poisson. Le pélican d’Amérique consomme à l’occasion des salamandres et des écrevisses, alors que le pélican à lunettes prend quelques crustacés. Les tout jeunes poussins sont alimentés avec un liquide régurgité, une sorte de “soupe de poissons”. Dès l’âge de deux semaines, ils sont nourris de poissons régurgités. Peu avant leur envol, les jeunes deviennent souvent plus trapus et plus lourds que leurs parents.
Les pélicans ont l’habitude de pêcher en groupe, un cas très rare de prédation coordonnée parmi les oiseaux. Ils se rassemblent pour former un demi-cercle à la surface de l’eau, et repoussent devant eux les poissons vers les eaux peu profondes du bord. Tout en avançant, ils écartent les ailes et plongent simultanément le bec dans l’eau pour capturer les poissons. Parfois, ils nagent avec les becs immergés tout le temps. Comme leurs becs ont une sensibilité tactile, ils peuvent détecter leurs proies sans les voir. Une autre variante, généralement employée sur les cours d’eau, consiste à former deux rangées parallèles qui nagent l’une vers l’autre. Le poisson n’est presque jamais transporté dans la poche, mais avalé dès sa capture.
Le Pélican brun utilise une technique de pêche totalement différente, qui rappelle celle des fous : lorsqu’en vol il aperçoit un poisson, il plonge tête la première, d’une hauteur de 10 à 20 mètres. Durant cette descente en piqué, les ailes sont maintenues en V, et la tête et le cou tendus vers l’avant. Au moment de l’impact avec la surface de l’eau, les ailes et les pattes sont repoussées vers l’arrière et le bec s’ouvre pour englober le poisson. L’oiseau peut disparaître entièrement sous l’eau. Chaque plongeon ne vise qu’un seul poisson.
Une fois la nidification terminée, tant les adultes que les jeunes se dispersent, à la recherche de sites de nourrissage moins fréquentés. Quelques pélicans effectuent des migrations régulières. Le pélican d’Amérique niche surtout sur les lacs nord-américains, mais beaucoup d’entre eux hivernent dans le golfe du Mexique. Quelques espèces sont partiellement migratrices, tel le pélican blanc, dont les populations européennes gagnent l’Afrique, tandis que les nicheurs africains sont sédentaires. Le pélican frisé se disperse plus qu’il ne migre.
Comme il leur faut un site de reproduction abrité de leurs prédateurs potentiels, ils doivent souvent s’installer en un lieu éloigné de leurs sources de nourriture, ce qui les oblige à des déplacements sur de longues distances.
Sur ces trajets, les pélicans s'avèrent d'excellents planeurs. Ils battent très peu des ailes mais cherchent des courants d'air ascendants afin de se laisser porter, puis se laissent planer jusqu'au prochain courant.