As baleias se reproduzem passando pela fase de namoro e acasalamento. O macho e a fêmea se posicionam de barriga com barriga e alinham seus órgãos reprodutivos.
O ciclo reprodutivo das baleias começa durante os meses de inverno, quando elas deixam os locais de alimentação para as águas mais quentes dos criadouros. Primeiro, os machos ou touros cortejam as fêmeas ou vacas cantando, exibindo suas habilidades de natação e lutando entre si. No entanto, tanto machos quanto fêmeas acasalam com várias baleias diferentes durante a temporada de reprodução para maximizar as chances de reprodução.
As fêmeas de baleia carregam seus filhotes entre 10 e 17 meses, dependendo da espécie. Quando chega a hora de dar à luz, as fêmeas retornam ao local de acasalamento ou parto. Após o parto, os bezerros amamentam de suas mães até 2 anos, só sendo desmamados quando podem encontrar alimento para si. Mesmo depois de desmamado, um bezerro geralmente fica com a mãe por mais um ou dois anos.
As baleias não atingem a maturidade sexual antes dos 8 a 10 anos de idade e, às vezes, aos 15 em algumas espécies. Às vezes, essas baleias recém-maduras permanecem com seu grupo original, que é composto de membros da família.