Dorosłe wieloryby szare mają bardzo niewielu naturalnych drapieżników ze względu na swój duży rozmiar.
Orki to najważniejsze zagrożenie, zwłaszcza dla młodych i dorosłych osobników. Niedźwadzie polarne mogą atakować w płytkich wodach przybrzeżnych, a duże rekiny rzadko stanowią zagrożenie. Działalność ludzka, w tym zagarnięcie w sieci rybackie, zderzenia z statkami i zanieczyszczenia, również zagraża wielorybom szarym.
Te zagrożenia są rzadkie i nie wpływają znacząco na ogólną populację.