Além dos humanos, os inimigos da baleia azul são as orcas e os grandes tubarões. As baleias azuis adultas são muito maiores do que qualquer baleia assassina ou tubarão, então esses animais tendem a atacar bezerros. Poucas criaturas são capazes de subjugar uma baleia azul adulta saudável, que é a maior criatura da Terra. As baleias azuis se alimentam principalmente de krill.
Uma vez que os filhotes de baleias azuis ficam perto de suas mães, a estratégia do grupo da baleia assassina é assediar a mãe e o filhote até que estejam exaustos. As baleias assassinas isolam o filhote e evitam que ele volte à superfície para respirar até que ele se afogue. No entanto, houve casos em que baleias azuis adultas foram gravemente feridas por ataques de baleias assassinas. As baleias assassinas podem perseguir uma baleia azul por horas, cercá-la e até pular em suas costas para derrotá-la. Enquanto isso, os membros do pod mordem pedaços da baleia para enfraquecê-la.
Um grande tubarão branco pode se aproximar de um filhote de baleia azul por trás ou por baixo para evitar a detecção. Tubarões muito grandes, com 13 pés ou mais de comprimento, tendem a ter como alvo os mamíferos marinhos, como as baleias azuis, devido à nutrição obtida com sua gordura.
