Cá voi xanh là loài động vật sống ở đại dương và từng được nhìn thấy ở mọi đại dương. Ở Bắc bán cầu, các quần thể khác biệt tồn tại gần Iceland, California và trong khu vực giữa Newfoundland và Greenland. Ở Nam bán cầu, cá voi thường được nhìn thấy ở Nam Cực, gần Úc và New Zealand.
Cá voi xanh là loài động vật có vú lớn nhất còn sống. Số lượng của chúng đã giảm đáng kể do săn bắt cá voi, và việc săn bắt cá voi xanh đã bị cấm bởi Ủy ban săn bắt cá voi quốc tế vào năm 1966. Các chuyên gia ước tính dân số hiện tại vào khoảng từ 5.000 đến 12.000 cá thể. Quần thể cá voi xanh lớn nhất sống ngoài khơi bờ biển California và được cho là khoảng 2.800 cá thể.
