分布在全球各大洋，在高纬度地区和近岸海域常见。中国分布于辽宁、山东、浙江、台湾附近海域，为国家二级保护野生动物。

为海豚科中体形最大的物种，成体体重6600千克，平均体长6～9米。雄性明显大于雌性，雄性成体的体长约比雌性成体的长1米，体重约为雌性成体的1倍。头部略圆，具有不明显的喙或无喙。身体黑、白两色，眼的后上方具椭圆形的白色眼斑（图1、图2）。雄性的背鳍呈直立三角形，比雌性的背鳍高两倍。上颌和下颌每侧都有10～12枚圆锥形的齿。

 图1 虎鲸跃水

图2 水下的虎鲸

通常聚集成5～20头的群，也有达到100头或更多的群。群内的个体在旅行时相当接近，在猎食时分散在几千米范围内。有些种群主要食鱼类和海兽，有些种群主要食鱼类或主要食海兽。雌性在12～14岁，雄性在15岁或以上时首次繁殖。雄性可活50～60年，雌性可活80～90年。雌性每5年产1仔，终生可产约5仔。

捕获虎鲸进行圈养的活动始于20世纪60年代。未成年的虎鲸被捕捉并运送到美国的海洋世界主题公园里，接受各种训练，参加“虎鲸秀”的演出。后来海洋世界主题公园掌握了在圈养条件下进行繁殖的技术，不再捕捉野生虎鲸。人工饲养的虎鲸长期受到高强度的训练，表演高难度的动作，身心受到创伤，因此偶尔会出现攻击人类的行为。一头名叫“蒂利”的虎鲸两岁多时被人类捕获，圈养了33年（2017年1月6日去世），先后导致了3个人（其中两人是训练员）的死亡。

虎鲸表演遭到动物保护组织的强烈批评，“蒂利”的故事被拍成纪录片《黑鲸》，在社会上引起巨大的反响。2016年3月，海洋世界公司决定逐步取消虎鲸表演并立即停止了虎鲸的人工繁殖。