वाल्मीकि रामायण में किष्किन्धाकाण्ड, सुन्दरकाण्ड तथा युद्धकाण्ड में सुग्रीव का वर्णन वानरराज के रूप में किया गया है। वानर जाती के राजा सुग्रीव रामायण के एक प्रमुख पात्र है। वह वालि का अनुज है। हनुमान के कारण राम से उसकी मित्रता हुयी। जब राम से उसकी मित्रता हुयी तब वह अपने अग्रज वालि के भय से ऋष्यमूक पर्वत पर हनुमान तथा कुछ अन्य वफ़ादार रीछ (ॠक्ष) (जामवंत) तथा वानर सेनापतियों के साथ रह रहा था। लंका पर चढ़ाई के लिए सुग्रीव ने ही वानर तथा ॠक्ष सेना का प्रबन्ध किया था।
राम-सुग्रीव मिलाप
रामायण कथा के मुताबिक वाली और सुग्रीव नाम के वानर थे जो दिखने और कद काठी में एक सामान थे। वाली को एक वरदान था की वह जिस किसी मनुष्य, देवता, राक्षश, अथवा पशु किसी से भी युद्ध करेगा तो उसके शत्रु का आधा बल कम होकर उसे मिल जायेगा जिस कारन से वाली को हराना किसी के बस का ना था।
एक बार राक्षशराज दुंदुभि के बड़े भाई मायावी की वालि से किसी स्त्री को लेकर बड़ी शत्रुता हो गई थी। वो मायावी एक रात किष्किन्धा आया और वालि को द्वन्द युद्ध के लिए ललकारा। ललकार स्वीकार कर वालि उस असुर के पीछे भागा। साथ में सुग्रीव भी उसके साथ था। भय के कारण भागते हुये मायावी ज़मीन के नीचे बनी एक कन्दरा में घुस गया। वालि भी उसके पीछे-पीछे गया।
जाने से पहले उसने सुग्रीव को यह आदेश दिया कि जब तक वह मायावी का वध करके लौटकर नहीं आता, तब तक सुग्रीव उस कन्दरा के मुहाने पर खड़ा होकर पहरा दे। एक वर्ष से अधिक अन्तराल के पश्चात कन्दरा के मुहाने से रक्त बहता हुआ बाहर आया। सुग्रीव ने असुर की चीत्कार तो सुनी परन्तु वालि की नहीं। यह समझकर कि उसका अग्रज रण में मारा गया, सुग्रीव ने उस कन्दरा के मुँह को एक शिला से बन्द कर दिया और वापस किष्किन्धा आ गया जहाँ उसने यह समाचार सबको सुनाया। मंत्रियों ने सलाह कर सुग्रीव का राज्याभिषेक कर दिया। कुछ समय पश्चात वालि प्रकट हुआ और अपने अनुज को राजा देख बहुत कुपित हुआ।
सुग्रीव ने उसे समझाने का भरसक प्रयत्न किया परन्तु वालि ने उसकी एक न सुनी और सुग्रीव के राज्य तथा पत्नी रूमा को हड़पकर उसे देश-निकाला दे दिया। डर के कारण सुग्रीव ने ऋष्यमूक पर्वत में शरण ली जहाँ शाप के कारण वालि नहीं जा सकता था। यहीं सुग्रीव का मिलाप हनुमान के कारण राम से हुआ, जो की माता सीता की खोज में निकले हुए थे। सुग्रीव और भगवन राम के बीच मत्रना हुई जिसमे सुग्रीव ने भगवान राम को वचन दिया की वो माता सीता की खोज और उनकी वापसे करने में मदद करेंगे, बदले में भगवान राम ने बलि का वध करने, सुग्रीव की पत्नी रूमा को वाली से मुक्त कराने में और किष्किन्धा राज्य वापिस दिलाने में मदद करेंगे।
राम के यह आश्वासन देने पर कि राम स्वयं वालि का वध करेंगे, सुग्रीव ने वालि को ललकारा। वालि ललकार सुनकर बाहर आया। दोनों में घमासान युद्ध हुआ, परंतु दोनो भाइयों की मुख तथा देह रचना समान थी, इसलिए राम ने असमंजस के कारण अपना बाण नहीं चलाया। अंततः वालि ने सुग्रीव को बुरी तरह परास्त करके दूर खदेड़ दिया। सुग्रीव निराश होकर फिर राम के पास आ गया। राम ने इस बार लक्ष्मण से सुग्रीव के गले में माला पहनाने को कहा जिससे वह द्वन्द युद्ध के दौरान सुग्रीव को पहचानने में ग़लती नहीं करेंगे और सुग्रीव से वालि को पुन: ललकारने को कहा। हताश सुग्रीव फिर से किष्किन्धा के द्वार की ओर वालि को ललकारने के लिए चल पड़ा। जब वालि ने दोबारा सुग्रीव की ललकार सुनी तो उसके क्रोध का ठिकाना न रहा। तारा को शायद इस बात का बोध हो गया था कि सुग्रीव को राम का संरक्षण हासिल है क्योंकि अकेले तो सुग्रीव वालि को दोबारा ललकारने की हिम्मत कदापि नहीं करता। अतः किसी अनहोनी के भय से तारा ने वालि को सावधान करने की चेष्टा की। उसने यहाँ तक कहा कि सुग्रीव को किष्किन्धा का राजकुमार घोषित कर वालि उसके साथ संधि कर ले। किन्तु वालि ने इस शक से कि तारा सुग्रीव का अनुचित पक्ष ले रही है, उसे दुत्कार दिया। किन्तु उसने तारा को यह आश्वासन दिया कि वह सुग्रीव का वध नहीं करेगा और सिर्फ़ उसे अच्छा सबक सिखायेगा।
दोनों भाइयों में फिर से द्वन्द युद्ध शुरु हुआ लेकिन इस बार राम को दोनों भाइयों को पहचानने में कोई ग़लती नहीं हुयी और उन्होंने वालि पर पेड़ की ओट से बाण चला दिया। बाण ने वालि के हृदय को बेध डाला और वह धाराशायी होकर ज़मीन पर गिर गया। लंका युद्ध के दौरान सुग्रीव ने कुम्भकर्ण को ललकार कर क़रीब-क़रीब अपनी मौत को दावत दे दी थी।
कुम्भकर्ण को युद्ध में वानर सेना का नाश करते देख सुग्रीव ने एक साल का वृक्ष उखाड़कर कुम्भकर्ण पर आक्रमण बोल दिया। लेकिन वह वृक्ष कुम्भकर्ण के सिर से टकराकर टूट गया। कुम्भकर्ण ने फिर सुग्रीव को पकड़कर घसीटा और उसे मार ही डालता लेकिन लक्ष्मण ने ऐन वख़्त पर आकर सुग्रीव को बचा लिया।
लंका युद्ध के दौरान सुग्रीव ने मित्रता की मिसाल देते हुए भगवान राम का साथ दिया और माता सीता को रावन के बंधन से मुक्त कराने में महत्वपूर्ण भूमिका रही जिसके लिए हिन्दू संस्कृति में उन्हें नमन किया जाता है और पूरी वानर जाती को भी पूजा जाता है।