Balenele albastre au o distribuție mondială și pot fi găsite în toate oceanele lumii. Ei călătoresc extensiv, hrănindu-se puternic în apele răcoroase și migrând în ape calde pentru a crește și a da naștere.
Numai balenele albastre au fost eliminate din emisfera sudică în zilele de vânătoare nerestricționată, dar, din 2014, ele pot fi găsite în fiecare ocean, deși într-un număr mult mai mic. Zonele din apropierea fostelor zone de vânătoare, cum ar fi în largul coastei Japoniei, rămân lipsite de balene. Populațiile de astăzi tind să fie fie stabile, fie, în cazul balenelor găsite în afara Islandei și a nordului Californiei, în creștere lentă. Oceanul Indian este adăpostit unui subspeci cunoscut sub numele de balena albastră pitică.