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 صاحب السمو الملكي الأمير الوليد بن طلال بن عبد العزيز آل سعود. وجامعة الخرطوم هي أقدم الجامعات السودانية وتعتبر من الجامعات العريقه في أفريقيا والشرق الأوسط. وقد تم انشاؤها في عام 1902م. وتصل نشاطات مؤسسات الوليد بن طلال الخيرية إلى اكثر من 80 بلداً حول العالم، وتتراوح نشاطاتها بين الاستجابه للكوارث الطبيعية وتنمية المجتمع، الى تمكين المرأة ودعم الشباب وتشجيع التبادل الثقافي. وفي 2011م، مُنح الأمير الوليد شهادة الدكتوراه الفخرية في الآداب من جامعة الخرطوم خلال زيارته لجامعة الخرطوم في السودان وذلك تقديراً لاسهاماته المتميزة في مجالات التنمية الاقتصادية والاجتماعية، ومبادرته في دعم دراسات الشرق الأوسط والحضارة والفكر الاسلامي. وخلال الزيارة، مُنح سموه أعلى وسام "وسام الجمهورية من الطبقة الأولى" وقلده فخامة رئيس السودان عمر البشير. وقامت المؤسسة بدعم مشروع إعادة إنشاء 40 وحدة سكنية في مدينة هجليج بالسودان. وكان الأمير الوليد قد تبرّع في عام 2003م ب 80 طناً من المساعدات لضحايا الفيضانات بالسودان. وجاء تبرع سمو 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. وفي عام 2003م أيضاً، تبرع سموه لأقارب كل ضحية من ضحايا كارثة الطائرة السودانية الذين بلغ عددهم 115 ضحية.