Los lobos son carnívoros y comen principalmente mamíferos grandes, las especies exactas varían según la ubicación. También complementan su dieta con frutas como manzanas, peras, melones y varios tipos de bayas.
Los lobos cazan en manadas. En América del Norte, derriban animales grandes como el alce, el alce, el buey almizclero, el caribú, el ciervo mula, el ciervo de cola blanca, el bisonte y el borrego cimarrón. En Europa y Asia, cazan alces, ciervos, jabalíes, renos, cabras montesas y gamuzas. Por lo general, sacan a los jóvenes, viejos o discapacitados de las manadas. Cuando los animales grandes escasean, los lobos se alimentan de otros tipos de mamíferos más pequeños, como zorros, comadrejas, marmotas, liebres, tejones, ardillas, ratones y otros roedores. Ocasionalmente comen lagartijas, ranas, serpientes, insectos grandes y aves y sus huevos. Algunos cazan focas a orillas del mar Caspio, mientras que otros en el oeste de Canadá pescan salmón. En Nepal y en Arabia Saudita, se sabe que los lobos cazan primates como monos y babuinos.
Cuando los alimentos escasean, se sabe que los lobos recurren al canibalismo para atacar y comer a los viejos o heridos miembros de la manada. También comen carroña. Aunque a veces se alimentan de animales domésticos como las vacas y las ovejas, los ataques a los humanos son muy raros.