ولي عهد المملكة العربية السعودية والنائب الأول لرئيس مجلس الوزراء بالفترة من 1 أغسطس 2005 إلى 22 أكتوبر 2011. وزير الدفاع والطيران وهو المنصب الذي شغله نصف قرن. والمفتش العام من عام 1962 حتى وفاته. توفي في أحد مستشفيات نيويورك حيث كان يخضع للعلاج منذ فترة وساءت حالته الصحية في السنوات الأخيرة وأمضى فترات طويلة خارج السعودية للعلاج.

عرف الأمير بين الأوساط الإعلامية بلقب "سلطان الخير" لدوره في العديد من الأعمال الخيرية لذوي الاحتياجات الخاصة والفقراء. أسس مؤسسة سلطان بن عبد العزيز آل سعود الخيرية في 21 يناير 1995 بغرض تقديم خدمات إنسانية عموماً وطبية خصوصاً لغير القادرين على تحمل النفقات والتي وهب إليها كل ممتلكاته الشخصية في حفل افتتاحها. شارك أيضاً في افتتاح العديد من مراكز جمعية الأطفال المعوقين السعودية وأطلق اسمه على مركزها بالمدينة. كما حصل على وسام الشرف الإنساني عام 2007.