Błękitne wieloryby to filtratorzy. Otwierają ogromne pyska, połkną wodę z krylami i drobnymi organizmami, a potem wyciszają wodę przez płyty wielorybowe (baleen). Płyty zatrzymują pożywienie, które wieloryb połyka.
Jeden błękitny wieloryb może zjeść do 4 ton kryla dziennie i przefiltrować do 6000 galonów wody w jednym połknięciu. Zazwyczaj żerują blisko powierzchni, podążając za migracjami kryla.