南大洋藍鯨種群的數量在750～1200頭之間，該種群遷移的方式還沒良好理解。它們可能是，也可能不是區別於斯裏蘭卡東北沿海時常出現不確定數目的種群。南大洋種群的一部分藍鯨接近南太平洋的東海岸。在智利，人們發現了藍鯨聚集於智魯島沿岸覓食，因此智利鯨類保護中心，在智利海軍的支持下，對其進行廣泛的研究和保護。
在北大西洋生活著兩個藍鯨種群。第一個位於格陵蘭，紐芬蘭，新斯科舍和聖勞倫斯灣。估計有500頭左右。第二個更靠東，春季出現在亞述爾群島，而七八月份則出現在冰島；據推測鯨群沿大西洋中脊在這兩個火山島之間活動。除了冰島，雖然及其少見，藍鯨還出現在更遠的斯瓦爾巴群島和揚馬延島。科學家不清楚這些藍鯨在哪裏過冬。整個北大西洋的種群數量在600～1500之間。
人類對藍鯨種群的恢複造成威脅，多氯聯二苯化學品會在藍鯨血液內聚集，導致藍鯨中毒和夭折，同時日益增加的海洋運輸造成的噪音，掩蓋了藍鯨的聲音，導致藍鯨很難找到配偶。
藍鯨在秋後開始交配，一直持續到冬末。我們對交配行為和繁殖地還一無所知。雌性2～3年產一次崽，經過10～12個月妊娠期後一般在冬初產崽。幼鯨重約2噸半，長約7m。約6個月後幼鯨斷奶，此時幼鯨的長度已經翻了一倍。藍鯨一般8～10歲性成熟，此時雄鯨長度至少20m（南半球更長）。雌性相對體型更大，約5歲性成熟，此時長約21m。
科學家估計藍鯨的壽命至少到80歲；但是由於個體記錄無法回溯到捕鯨時代，所以要確定鯨的確切壽命還要經過很多年。單一個體最長記錄的研究是34年，在東北太平洋（西爾斯1998年報告）。藍鯨的天敵是逆戟鯨。Calambokidis等人（1990年）調查發現25%的成年藍鯨都有逆戟鯨攻擊留下的傷痕。但是攻擊造成的死亡率目前還沒有確切的數據。
藍鯨擱淺並不多見，由於其特殊的群體結構，因此從來沒聽過藍鯨群體擱淺。但是當擱淺確實發生時，會倍受關注。1920年一頭藍鯨在蘇格蘭外赫布裏底群島路易斯島海灘擱淺，它的頭部被捕鯨人射中，但魚叉沒有爆炸。和其他動物一樣，藍鯨本能地不惜一切代價堅持呼吸，擱淺可以讓它不至於膩死，路易斯島上兩根立在大道邊的鯨魚骨頭吸引了大量遊客。
雖然有人曾見到50～60隻藍鯨成群活動，但一般很少結成群體，大多數是孤獨的，或僅有2～3隻在一起活動。雙棲的藍鯨彼此十分和睦，一起遊泳、潛水、覓食和呼吸，宛如鴛鴦，形影不離，身後常常留下一條寬寬的水道。3隻在一起的藍鯨，大多為雌獸和一隻幼仔鯨緊靠在一起，雄獸尾隨其後，相距大約3m左右。
藍鯨在冬季繁殖，雌獸一般每2年生育一次，懷孕期為10～12個月，每胎隻產1仔。剛出生的幼仔體長就達6～8m，體重約為6000千克，為了防止窒息而死，雌獸要將幼仔托出水麵呼吸第一口空氣，以後它就能自己呼吸了。雌獸的一對乳頭長在生殖孔的兩側，哺乳的時候遊在海水的上層，幼仔則緊跟在雌獸後方的下麵，因為幼仔沒有能動的嘴唇，不能自己銜著乳頭吮乳汁，雌獸就憑借肌肉的收縮，將乳汁直接噴射到幼仔的嘴裏，這也是它對水中主活的一種很好的適應。藍鯨乳汁中的營養十分豐富，其中脂肪的含量是牛乳的10倍，而幼仔每天吸食的乳汁在1000千克以上，所以發育得很快，8個月以後，可增加到15m，體重增長到23，000千克，可以自己張嘴吃各種浮遊生物了。到了2歲半至3歲時，體長即可超過20m。性成熟的年齡約為8～10歲，壽命一般都在50歲以上，最多可以活到90～100歲。
藍鯨是世界上最大聲的動物。卡明斯和湯普森（1971年）及理查德森等人（1995年）表示，通過距離藍鯨1m參考壓力一毫帕的測量，估算藍鯨的聲音在源頭處可以達到155～188分貝。即使考慮到水和空氣的不同的阻抗，不同的標準參考壓力，空氣中的等價聲音範圍仍有89～122分貝。
作為比較，風鑽的聲音大約100分貝。但人類可能無法體會到藍鯨是聲音最大的動物。所有的藍鯨種群發聲的基頻在10～40赫茲，而人類能夠察覺的最低頻率是20赫茲。藍鯨的聲音持續時間為10～30秒鍾。有記錄斯裏蘭卡海岸外藍鯨的聲音重複唱4個音符的“歌”，每次持續兩分鍾，使人想起駝背鯨之歌。研究者認為，因為這種現象沒在其它種群中看到，它可能為侏儒亞種獨有。
藍鯨不易捕殺和保存。藍鯨的速度和力量意味著它們通常不是早期捕鯨人的目標，他們選擇捕殺抹香鯨和露脊鯨。當這兩種鯨數量減少後，捕鯨人選擇捕殺須鯨的數量增加，包括藍鯨。1864年，挪威人斯文德·福因用專門設計捕捉大型鯨魚的魚叉裝配了他的輪船。雖然最初很麻煩，但這種方法很快流行起來，19世紀末，北大西洋的藍鯨數量開始減少。
藍鯨的捕殺量在世界範圍內快速增長，到1925年，美國，英國和日本跟隨挪威，加入了捕殺藍鯨的行列，他們用“捕鯨船”捕殺後將藍鯨升到巨大的“工廠船”進行處理。1930年，41艘船共宰殺了28，325頭藍鯨，二戰末期，藍鯨種群已接近滅亡，1946年首次引入了國際鯨魚交易配額限製。這些配額是無效的，因為約定並沒有考慮到不同物種的區別。數量稀有的物種可以和數量較多的品種進行相等程度的捕殺。到1960年代，國際捕鯨委員會開始禁止捕殺藍鯨，此時已有350，000頭藍鯨被殺，全世界的種群數量已經減少到不到100年前的1%。
由於長期遭到人類的捕殺，藍鯨的數量由幾十萬頭如今隻剩2000頭左右。由於藍鯨喜單獨活動，活動範圍又極其廣闊，數量寥寥可數的藍鯨，極不容易遇見配偶進行繁殖後代。有人擔憂，藍鯨將難免滅絕的厄運。