Rechinii de balenă trăiesc în toate mările tropicale sau temperate calde. În general, rechinii de balene nu se află mai la sud decât America de Sud și nu mai departe spre nord decât Statele Unite. Preferă ape calde în apropierea ecuatorului.
Rechinii de balenă preferă adesea să rămână departe de liniile țărmului și filtrează furajele în oceanul deschis. Grupurile dintre aceștia uneori urmează surse de hrană de-a lungul anumitor coaste. Rechinii de balenă au fost văzuți în largul coastei New York, precum și în apropierea Braziliei Centrale și a întregii zone din Caraibe. Există rechini de balenă în Marea Roșie și în Golful Persic. Oamenii au văzut rechinii din Japonia în Australia și în apropierea Hawaii. Apele care se întind de la California la Chile conțin și rechini de balene. Potrivit bazei de pește, rechinul de balene este cel mai mare pește din lume. Rechinul este inofensiv pentru oameni. Rechinii uneori rămân în apropierea apelor puțin adânci, inclusiv la gurile râurilor și al estuarelor, pentru a se hrăni cu plancton și cu creveți înfloriți. Rechinii de balenă se hrănesc uneori și cu pești mici, calmar și crustacee. Rechinii de balenă se hrănesc adesea vertical, cu capul aproape de suprafața apei. Balul de rechin este evaluat în China pentru medicamentele homeopatice.