A szédületes sebességéről széles körben ismert vándorsólyom az örvös galambnál termetesebb, erőteljes testalkatú, hegyes szárnyú ragadozó. Igazi világpolgár, a Föld szárazföldi területeinek jelentős részén fészkel, vagy kóborlóként, vonulóként előfordul, a kontinensek közül egyedül az Antarktiszról hiányzik. Bárhol megtelepszik, ahol költésre alkalmas sziklafalat, közepes és nagy testű madárfajok fán épült fészkeit találja.
Főként repülő madarakra vadászik, a verébnél kisebb énekesektől a libákon át akár a gémekig. Leggyakoribb zsákmányát varjú és a seregély méretű madarak teszik ki. A vándorsólyom a legtöbb sólyomféléhez hasonlóan a nyílt légtérben vadászik. Prédáját rendszerint a magasból indított, erőteljes szárnycsapásokkal gyorsított, akár a 320 km/h-s sebességet is elérő támadással kapja el vagy rúgja meg úgy, hogy az sérülten a földre zuhan.
Óriási elterjedési területe miatt a faj pontos világállománya nehezen becsülhető, jelenleg mintegy 100 000–500 000 egyedre tehető, és világviszonylatban stabilnak tekinthető. Az elsősorban hegyvidéken élő faj hazai állománya a Kárpátokban fészkelő állomány perempopulációjának tekinthető. Nálunk valószínűleg a történelmi időkben sem fészkelt nagy számban. Kipusztulása előtt Magyarországon a faj utolsó ismert költése 1964-ben, a Bükk-hegység egyik sziklakibúvásos „kövén” volt. Ezt követően több mint három évtizeden át csak kóborló egyedeket sikerült megfigyelni az országban. Egészen 1997-ig kellett várni, amíg a megerősödő európai állomány terjeszkedése elérte hazánkat, és ismét megtelepedett a vándorsólyom Magyarországon. Azóta rendszeres fészkelő, állománya folyamatosan erősödik.