Дипломатические отношения между СССР и Суданом были установлены 5 января 1956 года.
В 1960-е годы были подписаны долгосрочные соглашения, на основе которых успешно развивалось сотрудничество между двумя странами в различных областях. С начала 1970-х Судан в одностороннем порядке пошел на свертывание контактов с СССР. После военного переворота в апреле 1985 года, свергнувшего режим президента Джафара Нимейри (1971-1985), отношения двух стран по инициативе суданской стороны стали постепенно восстанавливаться.
29 декабря 1991 года Судан заявил об официальном признании Российской Федерации. Нынешнее суданское руководство во главе с президентом Омаром аль-Баширом выражает заинтересованность в развитии многопланового сотрудничества с Россией.
Политический диалог поддерживается на высшем и высоком уровне. Поддерживаются контакты по межпарламентской линии и по линии профильных министерств.
25 октября 2010 года состоялся телефонный разговор лидеров двух стран, в ходе которого обсуждались некоторые аспекты российско-суданских отношений и вопросы внутрисуданского урегулирования.
8 декабря 2010 года президент России Дмитрий Медведев направил президенту Судана послание с изложением российского видения процессов, происходящих в Судане в преддверии референдума о статусе юга страны.
18-21 октября 2015 года вице-президент Судана Хассабу Абдеррахман посетил Москву с рабочим визитом, в ходе которого прошли его переговоры с министром иностранных дел РФ Сергеем Лавровым, министром природных ресурсов и экологии РФ Сергеем Донским, а также состоялись встречи с представителями российских деловых кругов.
23 ноября 2017 года в Сочи состоялись переговоры лидеров двух стран, на которых президенты обменялись мнениями по развитию российско-суданских отношений и актуальным международным вопросам, включая ситуацию на Ближнем Востоке и в Северной Африке.
24 ноября 2017 прошла встреча президента Судана с председателем правительства РФ Дмитрием Медведевым, на которой обсуждались вопросы развития торгово-экономического сотрудничества стран. Правительства РФ и Судана подписали соглашения по атому, образованию и сельскому хозяйству.
Осуществляется взаимодействие по линии внешнеполитических ведомств. В ноябре 2001 года и мае 2006 года Москву посетили министры иностранных дел Судана Мустафа Исмаил и Лам Аколь, а в декабре 2010 года, мае 2012 года, апреле 2013 года и апреле 2014 года — глава МИД Али Карти.
3 декабря 2014 года состоялся рабочий визит Сергея Лаврова в Хартум, в ходе которого были проведены его встреча с президентом Судана и переговоры с Али Карти.
В сентябре 2015 года по приглашению российской стороны в Москве прошли переговоры министров иностранных дел Судана и Южного Судана Ибрагима Гандура и Бенджамина Барнабы, состоялась трехсторонняя встреча с участием Сергея Лаврова.
10 сентября 2015 года Москву посетил министр иностранных дел Судана Ибрагим Гандур.
26 февраля 2016 года в Москве "на полях" третьей министерской сессии Российско-Арабского Форума сотрудничества Ибрагим Гандур провел беседу с Сергеем Лавровым.
1-2 апреля 2013 года в Москве с рабочим визитом побывал председатель Дарфурской региональной администрации (ДРА) Тиджани Сисси.
Регулярный характер носят контакты в рамках сессий Генеральной Ассамблеи ООН, на полях которых в 2010, 2011, 2014, 2016 и 2017 годах состоялись встречи Сергея Лаврова с Али Карти и Ибрагимом Гандуром.
Поддерживается практика приема спецпредставителей глав государств. Трижды в Москве побывал спецпредставитель президента Судана по Дарфуру Абдельрахим Хусейн (в октябре 2004 года в должности министра внутренних дел, в октябре 2006 и в ноябре 2008 года — министра обороны) с целью передачи посланий президента Судана на имя президента России по дарфурской проблеме.
В апреле 2000 года Москву посетил спецпредставитель президента Судана, министр финансов и национальной экономики Авада Аль-Джаз, передавший на имя президента Российской Федерации послание Омара аль-Башира в связи с выдачей 4 марта 2009 года Международным уголовным судом ордера на арест суданского руководителя.
7 декабря 2012 года Сергей Лавров принял помощника президента Судана Нафие Али Нафие, прибывшего в Москву с визитом во главе суданской межведомственной делегации. Он передал послание президента Судана на имя президента РФ по перспективам развития двусторонних отношений.
В 2009-2012 годах Хартум неоднократно посещал спецпредставитель президента Российской Федерации по Судану Михаил Маргелов.
2 июня 2015 года специальный представитель президента РФ по Ближнему Востоку и странам Африки, заместитель министра иностранных дел Михаил Богданов принял участие в церемонии инаугурации президента Судана Омара аль-Башира.
10 октября 2016 года в Хартуме Богданов принял участие в торжественной церемонии, посвященной завершению Конференции по национальному диалогу, а также провел ряд встреч, в том числе с президентом Судана Омаром аль-Баширом, министром иностранных дел Ибрагимом Гандуром и др.
В декабре 2010 года в качестве главного механизма внешнеполитического взаимодействия и координации работы по развитию многопрофильного сотрудничества высокого уровня был учрежден Российско-Суданский Рабочий комитет высокого уровня. Проведены шесть его заседаний, последнее — в Москве 3 августа 2017 года.
С сентября 2013 года функционирует Российско-Суданская Межправительственная комиссия по торгово-экономическому сотрудничеству. Пятое заседание МПК состоялось в Судане 21 декабря 2017 года.
С июня 2010 года действует Российско-Суданский деловой совет (РСДС).
Торгово-экономические связи с Суданом регулируются межправительственным Соглашением о торговле, экономическом и техническом сотрудничестве (1998) и в настоящее время носят ограниченный характер. Их развитию препятствуют сложности в сфере предоставления банковских гарантий и финансовых расчетов за поставки товаров суданским компаниям.
По данным Федеральной таможенной службы, товарооборот между Россией и Суданом по итогам 2017 года составил 438,7 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 437,9 миллиона долларов и импорт — 787,6 тысяч долларов.
В структуре экспорта России в Судан основная доля поставок пришлась на следующие виды товаров: продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье (75,30% от всего объема экспорта России в Судан); машины, оборудование и транспортные средства (1,60%).
В структуре импорта России из Судана основная доля поставок пришлась на следующие виды товаров: продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье (32,57% от всего объема импорта России из Судана); машины, оборудование и транспортные средства (17,01%).
По данным Федеральной таможенной службы, товарооборот между Россией и Суданом по итогам первого квартала 2018 года составил 117,7 миллиона долларов, в том числе российский экспорт — 116,8 миллиона долларов и импорт — 898,8 тысяч долларов.
В декабре 2017 года российская компания "Русатом Оверсиз" (входит в Росатом) и Министерство водных ресурсов, ирригации и электроэнергии Судана подписали соглашение о развитии проекта сооружения АЭС на территории Судана.
Осуществляется военно-техническое сотрудничество. В настоящее время исполняются контракты на поставку 12 десантно-транспортных вертолетов Ми-8МТ и 12 транспортно-боевых вертолетов Ми-24П. Прорабатываются обращения о поставке БТР-80А, стрелкового оружия и боеприпасов, дополнительной партии вертолетов.
23-24 августа 2017 года в Москве состоялось второе заседание Смешанной Российско-Суданской Межправительственной комиссии по военно-техническому сотрудничеству.
Президент Судана во время визита в Москву в ноябре 2017 года заявил, что обсудил с лидером РФ Владимиром Путиным и министром обороны Сергеем Шойгу возможность создания в Судане военной базы на Красном море. Также суданский президент в интервью РИА Новости говорил о возможности приобретения истребителей Су-30 и Су-35, сообщив, что имеется интерес к зенитным ракетным комплексам С-300.
Сотрудничество в сфере науки, культуры и образования носит ограниченный характер. Главное направление — подготовка суданских специалистов в отечественных вузах (с 1956 года — 10 тысяч человек). В Хартумском университете ведется преподавание русского языка (в настоящее время обучается около 200 студентов). В Судане действуют Ассоциация выпускников советских и российских вузов и Общество судано-российской дружбы.
Развивается сотрудничество в сфере здравоохранения: в 2013 году Минздравом России был заключен Меморандум о взаимопонимании в сфере здравоохранения и медицинской науки с министерством здравоохранения Республики Судан.