虎鲸全年都可以交配，雌兽每3～5年生育一次，怀孕期为1年，每胎产1仔，哺乳期也需要1年左右，在出生后的1～2年内，幼仔在饥饿或者呼唤雌兽时，只能发出粗厉的声音。以后随着年龄的增长逐渐模仿成体的声音，改进和丰富自己的叫声，但由于虎鲸的语言复杂而多变，幼仔要完全掌握成体的“语言”，至少需要花上5年的时间。

虎鲸为多配性的。在西北太平洋，大多数在5～7月间进行交配。在东北太平洋，它们大多在10月至次年3月间产仔。雄性性成熟体长5.2～6.2米，雌性性成熟体长4.6～5.4米。雌性在11～16年间生产第一个可存活的仔鲸，在北太平洋记录的最小的新生仔鲸长2.28米。产仔间隔约5年。雌性约在40龄时停止产仔，其后生殖期平均约10年，可延长到30年以上。平均寿命估计达80～90岁。而雄性则约15龄达性成熟，其平均寿命为29岁，最大的寿命可达50~60岁。

【亚种分化】

美国研究人员最近发表了一项新的发现，他们通过对139只虎鲸线粒体DNA进行测序，将南极海域生活的一些以鱼和海豹为食的大型虎鲸划分为了新的物种。此外，还有来自北太平洋地区的一个新的虎鲸种群被发现。这一研究使用了“高度平行测序技术”来分析这些来自世界各地组织样本中的线粒体基因组，从而揭示了这两个新物种。

【种群现状】

历史上，由于它们被用于水族馆表演，这些捕获活动曾经迅速发展起来。但随着现代捕捞技术和野外繁殖方法得到了改善，现在这种捕捞已经减少了许多。此外，对于这些动物来说，有毒污染、交通噪音以及其他干扰可能会对其栖息地造成威胁。在南极大陆周围估计有70,000头这种生物，而其他地方仅有一些零星数量调查显示存在少量个体。一份2000年的濒危名录将这一物种列入“低危”的级别。

尽管如此，这些生物并没有灭绝之虞，但过度猎杀可能导致某些区域中的人口数量下降。而且，因为它们受到污染、船只航行以及食物来源减少等问题影响，一些地区，如华盛顿州与英国哥伦比亚省，那里的定居者或过客只有几百头，并且受到了众多威胁。此外，一些渔业活动可能会干扰他们正常生活模式，并迫使它们离开原来的栖息地。一共估计全球有8500头分布在地热带海域，以及阿拉斯加至少800头，而日本附近也有超过2000头左右，同时夏季期间南极海域也有8000头分布。大部分其它地点则似乎拥有数百至千余个个体。而尽管现在不再广泛猎杀，但是仍然有一小部分商人持续捕捉这些生物，而且即使是这样，小规模也是足够影响当地人口数量。

【保护级别】

目前，它们已被列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2012年的濒危名录——数据缺乏（DD）。