A caça à baleia-azul foi proibida pela Comissão Internacional da Baleia, e a baleia-azul está listada como ameaçada de extinção pela Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da IUCN e pela Lei de Espécies Ameaçadas dos EUA de 2014. Outros esforços de conservação incluem o monitoramento de populações por meio de etiquetas de satélite e observadores a bordo.
Devido ao seu tamanho, as baleias azuis não eram alvo de baleeiros até o final do século 19, quando o canhão arpão montado no convés foi inventado. Daí até a proibição da caça pela IWC em 1966, as populações de baleias azuis diminuíram de 70 a 90 por cento. A caça ilegal continuou a ocorrer até o final dos anos 1970, mas desde então até 2014, não houve caça comercial de baleias azuis, exceto em incidentes isolados.
Além da caça, as baleias azuis enfrentam ameaças como batidas de navios, emaranhamento em equipamentos de pesca comercial, ruído de navios oceânicos e degradação do habitat devido à poluição e ao aquecimento global. A marcação por satélite ajuda os pesquisadores a aprender as rotas das baleias para evitar confrontos com navios e pescarias. Observadores em áreas de pesca generalizada e tráfego de navios ajudam a evitar colisões e emaranhamentos. O uso de pingadores acústicos ajuda a afastar as baleias azuis e outros mamíferos marinhos dos locais de pesca. As áreas de monitoramento e pesquisa contínuos incluem a degradação do habitat por meio da poluição em áreas de população de baleias azuis, como a área do Rio St. Lawrence no Atlântico Norte, e o derretimento do gelo da Antártica devido ao aquecimento global.
