Pelēkvaigu dūkuris ir vidēji liels ūdensputns. Ligzdo no Eiropas centrālās daļas līdz Kazahstānai, Austrumāzijā un Ziemeļamerikas ziemeļu daļā. Ziemo Klusā okeāna ziemeļu daļas piekrastē, Atlantijas okeāna Eiropas piekrastē, arī Vidusjūrā. Latvijā sastopams visu gadu, bet ziemā – nelielā skaitā. Ligzdošanas laikā apdzīvo seklus, aizaugušus ezerus un dīķus. Pārtiek no dažādām zivīm, ūdens bezmugurkaulniekiem un reizēm arī abiniekiem.

Pīters Bodārts (Pieter Boddaert) 1783. gadā sugai deva zinātnisko nosaukumu Colymbus grisegena, taču mūsdienās pelēkvaigu dūkura zinātniskais nosaukums ir Podiceps grisegena. Ģints nosaukums veidots no latīņu valodas vārdiem podex ‘dibens’ un pes ‘kājas’, kas norāda uz putna kāju atrašanos tālu ķermeņa aizmugurē. Savukārt sugas apzīmējums cēlies no latīņu valodas vārdiem griseus ‘pelēks’ un gena ‘vaigs’.

Sugai izdalītas divas pasugas: Podiceps grisegena grisegena, kas izplatīta no Eiropas centrālās daļas līdz Kazahstānai, un Podiceps grisegena holbollii, kas sastopama Austrumāzijā un Ziemeļamerikas ziemeļu daļā – no Aļaskas līdz Ontārio. Latvijā sastopama pasuga P. g. grisegena.

Ķermeņa garums ir 40–46 cm, svars – 550–1616 g. Vidēja lieluma ūdensputns. Abu dzimumu putni līdzīgi. Vasarā pelēki vaigi, kas kontrastē ar melno galvas virsu un sarkanbrūno kaklu. Tumšs knābis ar dzeltenu pamatu. Ziemā kakls pelēks, pazode un krūtis baltas.

Ligzdošanas sezonā trokšņains. Visbiežāk dzirdams cūkas kviekšanai līdzīgs sauciens. Riestojot – skaļš, atkārtots “čerk, čerk, čerk”.

Pelēkvaigu dūkuris ir gājputns, taču nelielā skaitā sastopams Latvijā arī ziemā.

Ligzdošanas laikā apdzīvo seklus, aizaugušus ezerus un dīķus, bet ziemā sastopams jūrā.

Pārtiek no dažādām zivīm, ūdens bezmugurkaulniekiem un reizēm arī abiniekiem.

Starp virsūdens augu (visbiežāk – niedru vai vilkvālīšu) stublājiem būvē peldošu ligzdu. Tā ir krāvums no ūdensaugiem un ūdensmalas augiem. Ligzdu būvē abi pāra putni.

Olas baltas, bet ar laiku kļūst brūnganas. Latvijā zināmajās ligzdās olu skaits 3–6, taču citur retumis tas var būt no 2 līdz 7. Olu izmērs vidēji ir 50,6x34,9 mm. Perē abi pāra putni, perēšanas ilgums ir 22–25 dienas. Gadā viens perējums.

Mazuļi ir ligzdbēgļi. Tos aprūpē abi pieaugušie putni. Lidspēju mazuļi iegūst 7–9 nedēļu vecumā.

Ligzdošanas areāls Eirāzijā sadalīts divās daļās: no Eiropas centrālās daļas līdz Kazahstānai (ieskaitot) un Austrumāzijā. Ligzdo arī Ziemeļamerikas ziemeļu daļā – no Aļaskas līdz Ontārio. Ziemo Klusā okeāna ziemeļu daļas piekrastē, Atlantijas okeāna Eiropas piekrastē, arī Vidusjūrā. Pasaules populācija sarūk.

Ligzdošanas izplatība Eiropā kopš 20. gs. 80. gadiem kopumā ir bijusi stabila, jo izplatības samazinājumu areāla dienvidu daļā kompensējis pieaugums ziemeļos. Eiropā ligzdojošā populācija samazinās.

Latvijā 20. gs. sākumā pelēkvaigu dūkuris bija samērā biežs ligzdotājs, bet Vidzemē nedaudz retāks nekā Kurzemē. 80. gadu sākumā norādīts, ka ligzdotāju skaits iepriekšējās desmitgadēs varētu būt ievērojami palielinājies. 90. gadu sākumā vērtēts, ka Latvijā ligzdo 1500–2000 pāru pelēkvaigu dūkuru. 2018. gadā populācija vērtēta kā 185–420 pāru liela. Savukārt 2024. gadā ligzdojošās populācijas vērtējums bija tikai 180–380 pāru, taču populācijas pārmaiņu apjomu nav iespējams aprēķināt, ņemot vērā atšķirīgās pieejas kopējā populācijas lieluma novērtēšanai.

Pelēkvaigu dūkuris sastopams visā Latvijā, taču izplatība koncentrēta Kurzemē. Kopš 1980. gada ligzdošanas izplatība nav būtiski mainījusies.

Latvijā ziemojošo pelēkvaigu dūkuru skaits ir neliels, un tie ziemo galvenokārt jūrā. 20. gs. 90. gadu sākumā vērtēts, ka Latvijā ziemo 0–20 indivīdu. Savukārt 2019.–2024. gadā ziemojošās populācijas vērtējums bija 0–1 indivīds. Ziemojošās populācijas tendences nav zināmas. 2007. gada 6. janvārī Ainārs Auniņš un Otars Opermanis jūrā pie Akmeņraga novēroja divus putnus, bet citos gadījumos, kad ziemā reģistrēti pelēkvaigu dūkuri, redzēts pa vienam putnam.

Pasaulē suga nav atzīta par apdraudētu, bet Eiropā un arī Latvijā ligzdojošās populācijas samazinājuma dēļ pelēkvaigu dūkuris ir apdraudēts.

Latvijā draudi sugai nav pētīti. Eiropas līmeņa novērtējumā atzīmēts, ka pelēkvaigu dūkuri apdraud ezeru pārveidošana un degradācija un rekreācijas aktivitāšu radītais traucējums. Baltijas jūras reģionā draudi sugai ir bojāeja zvejnieku tīklos, naftas noplūdes, derīgo izrakteņu ieguve, būvniecība un ūdens transports.

Pelēkvaigu dūkuris iekļauts Bernes konvencijas II pielikumā un Bonnas konvencijas II pielikumā.