Пищеварительная система кольчатых червей сквозная и состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. Передний и задний отделы кишечника развиваются из эктодермы, а средний — из энтодермы. У некоторых видов имеются парные слюнные железы.
В связи с активизацией образа жизни и необходимостью быстрее переваривать пищу для восполнения возросшей траты ассимилированных веществ пищеварительная система у кольчецов более совершенна, чем у предков этих червей. Усилилась дифференциация пищеварительного аппарата на разные отделы, вследствие чего каждый из них стал лучше выполнять свои функции. Кишечная трубка состоит из следующих отделов: ротовой полости, глотки, пищевода (нижняя часть его у многих видов расширяется в зоб), мускулистого желудка (хорошо развитого, например, у дождевых червей), средней кишки (обычно очень длинной), задней кишки (более короткой, чем предыдущая) и анального отверстия на заднем конце тела.
Пищеварительная система круглых червей похожа на трубку, сквозная. Она начинается ротовой полостью, переходит в пищевод, затем в переднюю, среднюю и заканчивается задней кишкой, открывающейся на заднем конце тела с брюшной стороны. У нескольких паразитических отрядов кишка преобразована в не имеющую просвета трофосому. Ротовое отверстие терминальное или редко сдвинуто на вентральную или дорсальную сторону. Рот окружен губами и ведет в мускулистую глотку. Глотка имеет трехгранный просвет, расширяющийся при сокращении радиальных мышечных волокон, и используется для засасывания пищи. Она имеет сложное строение и во многих группах хищных и паразитических нематод несет разнообразное вооружение. Глотка открывается в энтодермальную по происхождению среднюю кишку. Пищеварительная система заканчивается задней кишкой, открывающейся у самок анальным отверстием, а у самцов — отверстиемклоаки. Нематоды питаются в основном бактериями, водорослями, детритом; есть среди них и хищники, многие — паразиты животных, грибов и растений.