Størstedelen af Sudans befolkning er muslimer og tilhører overvejende den sunnitiske gren. Sunni-islam i Sudan, som i store dele af resten af Afrika, har været præget af dannelsen af tarīqahs, eller muslimske religiøse broderskaber. Den ældste af disse tarīqahs er Qādiriyyah, som blev indført i Sudan-regionen fra Mellemøsten i det 16. århundrede. En anden større tarīqah er Khatmiyyah eller Mīrghaniyyah, som blev grundlagt af Muḥammad ʿUthmān al-Mīrghanī i begyndelsen af det 19. århundrede. Den måske mest magtfulde og bedst organiserede tarīqah er Mahdiyyah; dens tilhængere ledte et vellykket oprør mod det tyrkisk-egyptiske regime (1821-85) og etablerede en uafhængig stat i Sudan, der varede fra 1884 til 1898. Mahdiyyah- og Khatmiyyah-tarīqah’erne dannede grundlaget for de politiske partier, der opstod i Sudan i 1940’erne og har fortsat spillet en dominerende rolle i landets politik i perioden efter uafhængigheden.
En lille procentdel af Sudans befolkning følger traditionelle animistiske religioner, især i Nubabjergene. Selv om disse animister deler nogle fælles elementer i deres religiøse tro, har hver etnisk gruppe sin egen indfødte religion. Stort set alle Sudans traditionelle afrikanske religioner deler opfattelsen af en høj ånd eller guddommelighed, som regel en skabende gud. Der findes to opfattelser af universet: det jordiske og det himmelske, eller det synlige og det usynlige. Den himmelske verden opfattes som værende befolket af åndelige væsener, hvis funktion er at tjene som mellemled eller budbringere for Gud; hos Nilotes identificeres disse ånder med deres forfædre. Den øverste guddom er genstand for ritualer med musik og dans.
Christerne udgør en anden lille del af befolkningen. Kristendommen kom først til Sudan omkring det 6. århundrede e.Kr., og i århundreder derefter blomstrede kristne kirker i det gamle kongerige Nubien. Efter etableringen af det muslimske styre i Egypten og senere arabiske folkevandringer til Sudan gik kristendommen tilbage i Nubien og blev gradvist erstattet af islam; processen var afsluttet ved udgangen af det 15. århundrede. Kristendommen i Sudan i dag er et produkt af den europæiske missionsindsats, der begyndte i anden halvdel af det 19. århundrede. De fleste af disse bestræbelser var koncentreret i Nubabjergene i stedet for blandt muslimerne i nord.