Gli squali balena vivono nell'oceano aperto dove si nutrono di plancton, pesci istruttori, meduse, piccoli crostacei e calamari. Gli squali balena fino a circa 3 piedi di lunghezza vengono mangiati dal marlin azzurro, dagli squali blu, dai grandi squali bianchi e dalle orche.
Gli squali balena completamente cresciuti hanno una lunghezza di 32 piedi e sono ben difesi da una pelle dura e spessa con uno strato di cartilagine al di sotto. Gli adulti hanno spesso cicatrici e segni di morsi da precedenti attacchi di predatori.
Gli squali balena utilizzano strategie diverse per l'alimentazione in base alla densità delle prede. Quando la densità della preda è bassa, si nutrono nuotando in avanti con le loro bocche aperte, filtrando l'acqua attraverso i dentini dermici che rivestono le piastre branchiali e la faringe. Usano lo stesso metodo quando la densità della preda è alta ma nuotano più velocemente, spesso in uno schema circolare. A densità medio-preda, gli squali balena si nutrono attivamente succhiando la preda.