在全球范围内，虎鲸全年都有交配期，雌性每3到5年才会怀孕，每次怀孕周期为1年。它们通常只生一个仔，并且哺乳期也持续大约1年。新生的幼崽在出生后的第1到2年里，只能发出粗糙的声音来求食或呼唤母兽。在随后的岁月里，它们逐渐学会模仿成体的声音，并且能够进行更复杂和多变的交流，但完全掌握这些技能需要至少5年的时间。

虎鲸是一种多配性的动物，在西北太平洋，最适宜的交配季节通常落在5月至7月，而东北太平洋则是从10月至次年3月。雄性成熟后，其体长可达5.2至6.2米，而雌性则达到4.6至5.4米。研究表明，一般来说，雌性会在11到16年的生命周期中产下第一个存活下来的幼崴，其间隔大约为5年。而平均寿命可以延续40余载以上。

美国科学家最近通过对虎鲸线粒体DNA进行测序，对其亚种分化作出了新的发现，他们认为南极海域可能存在着两种以鱼类和海豹为食的新物种。此外，还有新的虎鲸群体分布于北太平洋地区。这项研究使用了“高度平行测序技术”，对来自不同海域139只虎鲸的线粒体DNA进行了分析。

尽管历史上曾经因为捕猎而濒临灭绝，但现在已经没有直接捕杀他们的渔业活动。但由于被用作水族馆表演中的“水宠”，仍然有一定的需求。不过，由于现代养殖技术提高，使得野生的捕捞需求减少。在面对污染、交通干扰以及资源枯竭等威胁时，保护措施显得尤为重要。而目前，被列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 的数据缺乏（DD）级别，这意味着需要更多关于它们数量和分布状况的信息才能做出准确评估。