Las ballenas asesinas prefieren las aguas frías de los océanos, pero viven en los océanos de todo el mundo. Las latitudes del Noroeste del Pacífico y del Océano Antártico Sur son las zonas más pobladas de ballenas asesinas, según Sea World. Las aguas poco profundas a lo largo de las costas son lugares comunes para las ballenas cuando se alimentan.
Debido a que la población de ballenas asesinas es demasiado masiva para vivir solo en aguas frías, muchas viven en áreas de aguas más cálidas, como en las costas de Florida, Hawai y el Golfo de México. Aunque se prefiere el agua de mar abierto, algunas ballenas asesinas han sido avistadas en ríos, incluido el Rin y el Támesis.