Większość diety szarego wilka składa się z mięsa. Wilki zazwyczaj jedzą ungulowanie, takie jak jelenie, łosie, łoś i karibu. Zjadają jednak także inne zwierzęta, takie jak gryzonie, króliki, ptaki i ryby. Wilki zje nawet padlinę lub pozostałości martwych zwierząt.
Aby uzyskać wystarczającą ilość jedzenia, wilki zwykle polują w paczkach. Pakiet wilków zwykle składa się z 6 do 12 wilków. Jednak niektóre paczki mogą być tak małe jak 2 wilki, podczas gdy inne mogą być tak duże jak 30 wilków.
Wilki są bardzo wydajnymi łowcami. Mają wskaźnik sukcesu około 80%, co oznacza, że łapią 8 na 10 zwierząt, które polują. Wilki zazwyczaj polują, ścigając swoją ofiarę, aż będą zmęczone. Następnie zabiją ofiarę, gryząc ją w gardle lub szyi.
Wilki są ważną częścią ekosystemu. Pomagają utrzymać populacje innych zwierząt w ryzach, a także pomagają posprzątać środowisko, jedząc padkę.