Sói là loài ăn thịt và chủ yếu ăn các loài động vật có vú lớn, loài chính xác khác nhau tùy thuộc vào vị trí. Họ cũng bổ sung vào chế độ ăn uống của mình các loại trái cây như táo, lê, dưa và các loại quả mọng khác nhau.
Sói săn mồi theo bầy. Ở Bắc Mỹ, chúng hạ gục các loài động vật lớn như nai sừng tấm, nai sừng tấm, bò xạ hương, tuần lộc, hươu la, hươu đuôi trắng, bò rừng và cừu bighorn. Ở châu Âu và châu Á, họ săn nai sừng tấm, nai đỏ, lợn rừng, tuần lộc, ibex, sơn dương và dê rừng. Họ thường loại bỏ những con non, già hoặc tàn tật ra khỏi đàn. Khi khan hiếm động vật lớn, sói ăn các loại động vật có vú nhỏ hơn như cáo, chồn, chồn hương, thỏ rừng, lửng, sóc, chuột và các loài gặm nhấm khác. Thỉnh thoảng chúng ăn thằn lằn, ếch, rắn, côn trùng lớn, chim và trứng của chúng. Một số săn hải cẩu bên bờ biển Caspi, trong khi những người khác ở Tây Canada đánh bắt cá hồi. Ở Nepal và ở Ả Rập Xê Út, chó sói được biết đến là loài săn các loài linh trưởng như khỉ và khỉ đầu chó.
Khi thức ăn khan hiếm, loài sói đã được biết đến là sử dụng biện pháp ăn thịt đồng loại, tấn công và ăn thịt các thành viên cũ hoặc bị thương. Chúng cũng ăn thịt động vật. Mặc dù đôi khi chúng ăn động vật trong nhà như bò và cừu, nhưng rất hiếm khi xảy ra các vụ tấn công con người.
