Сините китове обитават всички световни океани, освен Арктическия. Те са най-често срещани в Северния Тихи и Северния Атлантически океан, но също се появяват в Южния океан, Индийския океан и Южен Тихи океан. Тези масивни същества предпочитат дълбоки, открити води близо до континентални шелфове или океанични жlebове и извършват дълги миграции до 16 000 км ежегодно в търсене на храна и размножителни почви.