Wieloryby są na szczycie łańcucha pokarmowego i mają bardzo niewielu naturalnych drapieżników.
Orki (wieloryby gładkie) to najważniejszy drapieżnik, zwłaszcza młodych i mniejszych gatunków. Duże rekiny mogą okazjonalnie polować na młode lub rannych wielorybów, a niedźwadzie polarne mogą polować na młodzież wielorybów gronlandzkich w płytkich wodach Arktyki. Ludzie pozostają głównym zagrożeniem przez polowanie, połowy w begle, niszczenie siedlisk i zanieczyszczenia.
Ze względu na swój rozmiar i siłę większość wielorybów nie jest regularnie polowana przez inne zwierzęta.