Les loups gris ont tendance à être des mangeurs opportunistes, mais ils chassent principalement le cerf, le caribou, l'orignal, le wapiti, le bison, le mouton et d'autres mammifères de taille moyenne à grande. Leur régime alimentaire varie en fonction de ce qui est disponible. . Les loups gris se nourrissent aussi généralement de petits mammifères (comme les rongeurs), de reptiles, d'oiseaux, de poissons et de gros insectes. Lorsque cela est nécessaire, les loups gris utilisent des fruits et des légumes pour compléter leur alimentation.
Les loups gris chassent généralement en meute de six à dix loups. La chasse coopérative leur permet de tuer avec succès de gros animaux. Des meutes de loups gris peuvent parcourir plus de 20 kilomètres en une journée pour chercher de la nourriture. En une seule séance d'alimentation, les loups gris peuvent manger 20 livres de nourriture. Ils mangent jusqu'à ce qu'ils soient complètement rassasiés. En plus de chasser, ils recherchent également des animaux morts. Dans les zones peuplées, de nombreux loups gris vivent de bétail et d'ordures. Les loups gris se sont également attaqués aux humains, quoique rarement.
Pour se préparer à l'automne et à l'hiver, lorsque la nourriture n'est pas aussi facilement disponible, les loups gris avec un approvisionnement alimentaire régulier stockent de la graisse dans diverses zones de leur corps. Ils sont capables de nombreuses tétées tout au long de la journée car le processus de digestion ne prend que quelques heures. Cela leur permet d'ingérer de grandes quantités de viande sans la gaspiller. Les loups gris mangent souvent des melons, des baies, des pommes et des poires pendant les saisons de croissance des fruits.