В стае серых волков размножается только доминирующая пара. Эта пара также моногамна, хотя со смертью одного из них, новый альфа-самец или альфа-самка занимает место партнера. Брачный период приходится на январь—апрель, более северные популяции размножаются позже своих южных собратьев. Самки серых волков выбирают себе пару и часто образуют связь на всю жизнь. Они проводят много времени вместе. В этот период, до наступления течки, самец и самка всячески ухаживают друг за другом, держатся бок о бок и заигрывают друг с другом. Состояние эструса у альфа-самки бывает один раз в год и длится 5—14 дней. О том, что у самки наступает течка, самец узнаёт по запаху феромонов, выделяемых с мочой самки. С началом течки самка в течение нескольких дней невосприимчива к спариванию, и только с началом овуляции происходит спаривание. После спаривания самка роет логово для выращивания потомства. Зачастую нора идет сначала вниз, а потом вверх, что помогает избежать затопления при дожде.