As baleias azuis têm uma distribuição mundial e podem ser encontradas em todos os oceanos do mundo. Eles viajam muito, alimentando-se pesadamente em águas frias e migrando para águas quentes para se reproduzir e dar à luz.
As baleias azuis foram praticamente eliminadas do hemisfério sul durante os dias de caça irrestrita, mas, a partir de 2014, podem ser encontradas em todos os oceanos, embora em números muito menores. As áreas próximas a antigos locais de caça, como na costa do Japão, permanecem sem baleias. As populações hoje tendem a ser estáveis ou, no caso das baleias encontradas ao largo da Islândia e ao norte da Califórnia, a aumentar lentamente. O Oceano Índico é o lar de uma subespécie conhecida como baleia azul pigmeu.
