As baleias azuis vivem em todos os oceanos do mundo. Elas são migratórias e viajam grandes distâncias em diferentes momentos de suas vidas. As três principais regiões onde as baleias azuis são encontradas são o Atlântico Norte, o Pacífico Norte e o hemisfério Sul.
As baleias azuis são encontradas em todos os oceanos do mundo e nadam das águas polares às equatoriais durante o ano. No inverno, as baleias azuis são encontradas perto do Equador, em águas mais quentes. Lá, eles se reproduzem e dão à luz. As águas mais quentes dos trópicos são lugares melhores para acasalar e cuidar de bezerros jovens do que as águas polares mais frias.
No verão, as baleias azuis fazem uma longa viagem de migração para as regiões polares. Eles se alimentam e se preparam para sua migração de volta às águas equatoriais no final do ano. Suas viagens de migração e suas vidas em geral são conduzidas nos mesmos grupos ou pares, mas esses mamíferos gigantes geralmente estão sozinhos.
A maioria das baleias busca água mais quente ou mais fria na região em que vive. Por exemplo, uma baleia azul no Oceano Pacífico ficará no Pacífico durante sua migração.
Grupos distintos de baleias azuis são encontrados em vários locais ao redor do mundo. O Mar de Cortez, o Golfo de St. Lawrence, o Oceano Índico e áreas ao largo da costa da Califórnia têm grupos de baleias que residem lá. Essas populações são específicas dessas regiões.