הנאצים נקטו שיטות של הונאה ואחיזת עיניים כדי להרגיע את הקורבנות לפני שילוחם אל תאי הגז במחנות רבים. בסוביבור, קצין האס אס הרמן מיכל, היה לרוב פונה אל היהודים עם הגיעם, ומסביר להם שהגיעו למחנה מעבר, בדרך למחנות עבודה באוקראינה, בו יעברו חיטוי. לחולים וקשישים הוקצו עגלות על מנת לקחתם ל"מקלחות", כביכול. לרופאים יהודים שהיו בין הקורבנות ניתנו תרופות על מנת לטפל בחולים.
יהודים שהגיעו מהולנד אף נתבקשו עם הגיעם למחנה לכתוב מכתבים לקרוביהם, המספרים על הגעתם למחנה ועל הטיפול המסור שלו זכו. מיד לאחר כתיבת המכתבים ומסירתם למשלוח, נשלחו היהודים אל תאי הגז תוך כדי מעשי התעללות ורציחות. המכתבים הגיעו ליעדם בהולנד.
המשלוחים למחנה.
המשלוחים הראשונים למחנה הגיעו מעיירות מחוז לובלין. הם כללו מלבד היהודים המקומיים, גם רבבות יהודים מאוסטריה, גרמניה, צ'כיה וסלובקיה, שגורשו אל פולין בשנים 1941–1942 ונשלחו יחד עם היהודים המקומיים אל מותם בסוביבור.
בנוסף, ידוע על משלוחים בודדים שהובאו ביוני 1942 למחנה הישר מווינה וגטו טרזינשטאט שבצ'כיה.
בסוף אפריל 1942 בוצע ניסיון ראשון של פעולת תאי הגז על 250 אסירים יהודים שהגיעו ממחנה העבודה בכפייה קריחוב. בתחילת מאי 1942 החל גל גדול של משלוחי יהודים מהגטאות והעיירות של מחוז לובלין אל המחנה שנמשך עד חודש יולי. תקופה זו היוותה את תקופת השיא של השמדת יהודים במחנה וכפי הנראה קרוב למחצית מקרבנות המחנה נספו בו בחודשים אלו.
המשלוחים שהגיעו למחנה כללו משלוח של 5,000 איש ממחנה מיידנק שהגיע ב-29 ביוני 1942 (באוקטובר אותה שנה הוסב חלק ממחנה מיידנק להיות מרכז להשמדת יהודים באמצעות גז). הריגת האנשים במשלוח זה התעכבה שעות רבות עקב תקלה שהייתה במנוע שהזרים גז לתאים.
משלוח אחר, שהגיע בתאריך 24 ביולי, ובו כמה מאות ילדי הגטו בולודבה הסמוכה, שנזרקו באכזריות לתוך משאיות. אל דרכם האחרונה של הילדים התלווה מרצונו רב הקהילה, הרב מנדל מורגנשטרן.
על פי עדותו של אחד הניצולים במשפט אייכמן, דב פרייברג, הגיע לסוביבור גם משלוח אחד של כמה מאות צוענים, כפי הנראה היה זה בתחילת קיץ 1942.
בתחילת חודש יולי 1942 פסקה תנועת הרכבות למחנה בשל תיקונים שנעשו במסילת הברזל בקו חלם-ולודבה. למרות זאת, הגיעו לאחר מכן למחנה משלוחים נוספים (קטנים יחסית) של יהודים באמצעות עגלות, במשאיות או בצעידה רגלית.
ב-1 באוגוסט 1942 הגיע משלוח ובו 1,000 יהודים מהעיירה ז'ולקייבקה, ביניהם יושב ראש היודנראט של העיירה ליאון פלדהנדלר. אחרי משלוח זה החלה הפוגה בת חודשיים בפעילות ההשמדה. כאמור לעיל בתקופה זו של הקיץ נבנו שלושה תאי גז נוספים, שאפשרו להכפיל את קצב ההשמדה ל-1,200 איש בפעם אחת, וכמו כן החלה שריפת הגופות כחלק ממבצע 1005, מחנה סוביבור היה הראשון מבין מחנות ההשמדה שבו התבצעה שריפת הגופות, בשל בעיות זיהום מי שתייה ועוד בעיות תברואה קשות שנוצרו כתוצאה מהצטברות הגופות. גופותיהם של היהודים שנרצחו במחנה לאחר מכן הועלו על מוקדי השרפה ונשרפו. כמו כן הוצאו מקברי האחים גופותיהם של אלו שנספו לפני כן והושלכו למדורות ענק. את שרידי העצמות כתשו האסירים במכונות מיוחדות.
תנועת הרכבות התחדשה בתחילת אוקטובר 1942, ועמה התגבר קצב ההשמדה. אלפים רבים של יהודים מגטאות מחוז לובלין, ששרדו את גל הגירושים של תחילת הקיץ, נשלחו למחנה.
בתחילת דצמבר 1942 החלו להגיע משלוחים אף ממחוז לבוב, מכיוון שפעילות ההשמדה במחנה בלז'ץ פסקה באופן פתאומי, ומשלוחים שהגיעו אליו הופנו לסוביבור.
עד סיומה של שנת 1942 הובאו להשמדה במחנה יותר מ-55,000 יהודים ממוצא פולני ממחוזות לובלין ולבוב, 24,300 יהודים מסלובקיה, וכן לכל הפחות כ -20,000 מ"יהודי הרייך" שקרוב למחציתם יהודים מגטו טרזינשטאט בצ'כיה והיתר יהודים ממקומות שונים באוסטריה וגרמניה.
היהודים הפולנים שהגיעו למחנה במשלוחים מחודש אוקטובר 1942 ואילך היו יותר מודעים לתוכניות ההשמדה של הנאצים וגילו יותר התנגדות. חלק מהקרונות היו הרוסים ושבורים כתוצאה מניסיונות פריצה ובריחה מתוכם. מלאכת השכנוע של הנאצים לשלוח את האנשים ל"מקלחות" נעשתה קשה יותר, והם נאלצו להשתמש ביותר כוח ואמצעי הונאה.
על פי דו"ח שנשלח במברק לברלין בינואר 1943 בידי הקצין הרמן הֶפלֶה (והגיע לידי רשת הביון הבריטית), מספר הקורבנות שנספו בסוביבור בשנת 1942 עמד על 101,370 נפשות (כל הקורבנות היו, כפי הנראה, יהודים, לבד מכמה מאות צוענים).
בשנת 1943 המשיכו להגיע אלפים רבים של יהודים מגטאות שחוסלו במשך אותה שנה במחוזות לובלין ולבוב, וכן ממחנות עבודה בכפייה או מחנות ריכוז בהם הועסקו בכפייה עד כדי חולי ואפיסת כוחות (בהם המחנות בלז'ץ וינובסקה). חלק מהאנשים הובאו למחנה עירומים בתקופת החורף על מנת להקשות על בריחתם. משלוחים מסוימים כללו בני אדם שכמעט כולם כבר לא היו בין החיים, או במצב גסיסה ולאחר הורדת גופותיהם מן הקרונות הם הושמו בקרוניות שהובילו אותם ישירות למוקדי השרפה במחנה 3.
החל מחודש מרץ 1943 החלו להגיע למחנה משלוחים ישירים מארצות המערב, ובהם: ארבעה משלוחים מצרפת ובהם 3,700 נפשות, שני משלוחים ישירים ובהם קרוב ל-1,000 איש כל אחד מגרמניה (אחד מהם נשלח מברלין סמוך ליום הולדתו של אדולף היטלר), ו-19 משלוחים ישירים מהולנד שהגיעו בין החודשים מרץ עד יולי ובהם סך הכל למעלה מ-34,300 נפשות.
בשלהי הקיץ ובסתיו שנת 1943 הגיעו להשמדה בסוביבור 13,700 יהודים משטחי ברית המועצות הכבושים. אלה היו כפי הנראה המשלוחים האחרונים שהגיעו לסוביבור. יהודים אלו היו שרידיהם של גטאות וילנה, לידא ומינסק.
ישנם משלוחים יוצאי דופן שקיימת סבירות קלושה שהגיעו להשמדה בסוביבור ולא בטרבלינקה, כגון משלוח מסקופיה במקדוניה שהגיע בתחילת קיץ 1943 ובו 2,700 יהודים, ומשלוח ובו 3,000 יהודי מהעיירה מיינדזיז'ץ פודלסקי הנמצאת במרחק לא רב ממחנה ההשמדה טרבלינקה.
בניגוד למחנות ההשמדה טרבלינקה ובלז'ץ, אשר אליהם הייתה רק כניסה ולא יציאה, אלפי צעירים יהודיים, שהגיעו לסוביבור, הופרדו עם הגיעם למחנה משאר היהודים במשלוח, ונשלחו לעבודות כפייה, במחנות עבודה שונים ברחבי מחוז לובלין.
דבר זה אפשר הצלה למיעוטם, דוגמת היהודי ההולנדי יולס שלווייס , שאחר המלחמה עסק בחקר השואה ואף הקים אתר אינטרנט על המחנה. רבים מצעירים יהודים אלו נשלחו כעבור מספר שבועות או חודשים מן מחנות העבודה בהם הועסקו, בחזרה אל מותם בסוביבור, כאשר מצבם הגופני היה ירוד בעקבות עבודות הכפייה והתעללות.
באופן כללי המשלוחים שהגיעו לסוביבור כללו פחות בני אדם בהשוואה למשלוחים שהגיעו לטרבלינקה ובלז'ץ, מכיוון שהגיעו לרוב מיישובים ומגטאות קטנים יחסית בגודלם. בתחילה יועדו יהודי מחוז לובלין להיות מובאים להשמדה בסוביבור, אולם למעשה יהודים רבים יותר ממחוז זה נשלחו לטרבלינקה ובלז'ץ מאשר לסוביבור כתוצאה מקרבה גאוגרפית של גטאות רבים לבלז'ץ שהוקם בדרום מחוז לובלין (ופעילות ההשמדה בו החלה חודשיים לפני סוביבור), ולטרבלינקה ששכן בצפונו של המחוז.
כמו כן התיקונים הרבים במסילה המובילה למחנה והשבתת פעילות ההשמדה בו בחודשי הקיץ והסתיו של שנת 1942 מנעה הגעת משלוחי יהודים רבים אליו.
מחנות מבצע ריינהרד, וסוביבור בתוכם, הוקמו בראש ובראשונה לצורך השמדת יהודי הגנרלגוברנמן שהיוו קרוב לשני שלישים מכל היהודים בפולין שהיו בארץ זו בגבולות 1939 ונמצאו תחת שלטון הנאצים. כתוצאה מכל הסיבות הנזכרות לעיל, מספר יהודי הגנרלגוברנמן שהושמדו בסוביבור אינו עולה על 75,000 איש (פחות מ-3.5% מכל יהודי הגנרלגוברנמן) והוא נמוך ביחס למחנות טרבלינקה ובלז'ץ. כפי הנראה, עובדות אלו הביאו את מפקדי המחנה לדרוש הבאת משלוחים ממקומות רחוקים דוגמת הולנד, צרפת ושטחי ברית המועצות הכבושים על מנת להגדיל את מספר הקורבנות של המחנה.
המחתרת ותוכנית המרידה במחנה.
ניסיונות בריחה מהמחנה היו לאורך כל תקופת קיומו. רובם נכשלו והאסירים נתפסו ונרצחו מיידית, או שהובאו בחזרה אל המחנה והוצאו בו להורג יחדיו עם אסירים נוספים. לפי עדותו של דב פרייברג, הצליח אסיר יהודי אחד להימלט מן המחנה בקרון רכבת שנשאה את רכוש הקורבנות לגרמניה.
ביוני 1943 הגיעה רכבת של אסירים יהודים ממחנה ההשמדה בבלז'ץ, לאחר שסיימו שם את פירוק המחנה ושריפת הגופות. עם הגיעם לסוביבור האסירים החלו להתמרד ונורו למוות. כמה מהם השאירו פתקים ברכבת וסיפרו על ההשמדה במחנה בלז'ץ ועל חיסולם. אסירי סוביבור מצאו פתקים אלו והבינו את חומרת גורלם.
משלוח אחר ובו אחרוני היהודים בגטו ולודבה התמרד בהגיעו למחנה וחלק מאנשיו התקיפו את הגרמנים בבקבוקי זכוכית ומקלות. גם האנשים במשלוח הזה נורו על הרציף למוות במכת אש שהונחתה מצד הנאצים והמסייעים האוקראינים.
בקיץ 1943 התחזקו ניסיונות בריחה של אסירים יהודים. רבים מהאסירים נתפסו והוצאו להורג, יחד עם אסירים אחרים. בתחילת אותו קיץ נטמנו מוקשים סביב גדרות המחנה על מנת למנוע בריחת אסירים מהמחנה. במקביל, נחפרה מנהרה באותו קיץ אל מחוץ למחנה ויעדה היה לעבור את שדה המוקשים ולהגיע אל היער, אולם היא נתגלתה ועשרות רבות של אסירים שהועסקו באזור ההשמדה הוצאו להורג בעריפת ראש.