دعمت مؤسسة الوليد بن طلال الخيرية العالمية جامعة الخرطوم في السودان من خلال تجهيز مختبرات الفيزياء والأحياء والكيمياء في كليات الزراعة والتربية والهندسة والعلوم. وتمت تسمية تلك المختبرات باسم الأمير الوليد بن طلال بن عبد العزيز.

وتعد جامعة الخرطوم أقدم الجامعات السودانية، وهي من الجامعات العريقة في إفريقيا والشرق الأوسط. وقد تم إنشاؤها في عام 1902.

وتصل نشاطات مؤسسات الوليد بن طلال الخيرية إلى أكثر من 80 بلداً حول العالم، وتتراوح نشاطاتها بين الاستجابة للكوارث الطبيعية وتنمية المجتمع، إلى تمكين المرأة ودعم الشباب وتشجيع التبادل الثقافي.

وفي عام 2011م، مُنح الأمير الوليد شهادة الدكتوراه الفخرية في الآداب من جامعة الخرطوم خلال زيارته لجامعة الخرطوم في السودان، وذلك تقديراً لإسهاماته المتميزة في مجالات التنمية الاقتصادية والاجتماعية، ومبادرته في دعم دراسات الشرق الأوسط والحضارة والفكر الإسلامي.

وقامت المؤسسة بدعم مشروع إعادة إنشاء 40 وحدة سكنية في مدينة هجليج في السودان. وكان الأمير الوليد تبرّع في عام 2003 بـ 80 طناً من المساعدات لضحايا الفيضانات في السودان. وجاء تبرع الأمير تلبية لطلب فخامة الرئيس السوداني في دعم الحكومة السودانية في مواجهة الكارثة الإنسانية التي حصلت جراء تضرر العديد من الولايات الشرقية في البلاد من الفيضانات. وتمثل تبرع الأمير الوليد في 80 طناً من مواد الإغاثة التي شملت خيام وبطانيات ومواد طبية، إضافة إلى مستلزمات الخدمات الصحية والإسعافات الأولية الضرورية في حالات الكوارث الطبيعية ومضخات مياه. وتم شحن المعونات بواسطة طائرة نقل خاصة تم استئجارها لنقل شحنة الإعانة من مطار الرياض إلى مدينة الخرطوم. وفي عام 2003 أيضاً، تبرع لأقارب كل ضحية من ضحايا كارثة الطائرة السودانية الذين بلغ عددهم 115 ضحية.