Graue Wölfe fressen hauptsächlich große Pflanzenfresser wie Hirsche, Elche, Elche, Bisons, Karibus, Moschusochsen, Dickhornschafe, Rentiere und Elche. Bei Bedarf ergänzen sie ihre Nahrung durch kleinere Tiere wie Kaninchen, Hasen, Biber, Eichhörnchen, Mäuse, Vögel, Fische, Schlangen und Eidechsen. Sie essen auch Gemüse und Obst wie Äpfel, Birnen, Blaubeeren und Nachtschatten. In stark von Menschen besiedelten Gebieten ernähren sie sich von Vieh und Müll.
Wölfe jagen oft in Rudeln, um große Tiere zu erlegen. Sie lokalisieren potenzielle Beute, indem sie sie in Windrichtung wittern. Sie nähern sich der Beute heimlich und versuchen, so nah wie möglich heranzukommen, ohne entdeckt zu werden. Wenn große Beutetiere bestehen bleiben, weichen Wölfe normalerweise zurück. Läuft die Beute jedoch, nehmen die Wölfe die Verfolgung auf. Sie töten Beute normalerweise, indem sie entweder in die Seite oder in die Kehle beißen, wodurch sie beim Ausbluten geschwächt wird. Wenn die Beute zu Boden geht, greift das Rudel sie an und beginnt gierig zu fressen. Ein ausgewachsener Wolf kann bei einer einzigen Fütterung bis zu 20 Pfund Fleisch fressen und frisst manchmal mehrmals am Tag.
Obwohl es historisch viele Fälle von Angriffen von Wölfen auf Menschen gibt, sind Wolfsangriffe zur Prädation in der Neuzeit selten. Wenn Menschen Opfer räuberischer Angriffe werden, sind es fast immer Kinder oder Frauen. Angriffe treten hauptsächlich in den nördlichen Wäldern Europas und Asiens und selten in Nordamerika auf.