虎鲸全年都可以交配，雌兽每3～5年生育一次，怀孕期为1年，每胎产1仔，哺乳期也需要1年左右，在出生后的1～2年内，幼仔在饥饿或者呼唤雌兽时，只能发出粗厉的声音。以后随着年龄的增长逐渐模仿成体的声音，改进和丰富自己的叫声，但由于虎鲸的语言复杂而多变，幼仔要完全掌握成体的“语言”，至少需要花上5年多的时间。
虎鲸为多配性的。在西北太平洋，多数在5～7月间进行交配。在东北太平洋，它们大多在10月至次年3月间产仔。雄性性成熟体长5.2～6.2米，雌性性成熟体长4.6～5.4米。雌性在 11～16年间生产第一个可存活的仔鲸，在北太平洋记录的最小的新生仔鲸长2.28米。产仔间隔约5年。雌性约在40龄时停止产仔，其后生殖期平均约10年，可延长到30年以上。平均寿命估计达80～90年。雄性约在15龄达性成熟，平均寿命约29年，最大寿命约50～60年。
【亚种分化】
美国研究人员日前在《基因组研究》杂志上报告说，他们对虎鲸线粒体的脱氧核糖核酸测序后发现了至少3个新的虎鲸物种，这也表明全球海洋中存在不止一种虎鲸。
在新研究中，研究人员通过“高度平行测序技术”对139只虎鲸线粒体的脱氧核糖核酸进行了测序。这批虎鲸来自北大西洋、北太平洋以及南极大陆附近海域。研究人员最终发现，在南极海域生活的两种分别主要以鱼和海豹为食的虎鲸可能属于新物种，此外，北太平洋地区也存在新的虎鲸种群。
领导这项研究的美国国家海洋和大气管理局遗传学家菲利普·莫林表示，与其他鲸类一样，虎鲸体内的线粒体也很少随着时间的推移发生变化，因此不查看整个基因组很难发现新进化的虎鲸物种。但利用“高度平行测序技术”可以通过测量来自世界各地的虎鲸组织样本完成对虎鲸线粒体的基因组测序，从而分辨出新物种。
【种群现状】
历史上，虎鲸在日本、挪威、和前苏联曾是直接捕猎的对象。已没有直接捕猎虎鲸的渔业。20世纪60年代水族馆中虎鲸表演的兴起，促使活捕虎鲸的渔业迅速发展。随着虎鲸饲养下繁殖技术的发展，活捕的需求已经下降。海上石油泄漏和其他有毒物质的污染对虎鲸的健康构成了一些威胁，海上交通对虎鲸猎物的干扰则是一个潜在的影响。在南极估计有70000头虎鲸，对其他海域的虎鲸只有一些零星的数量调查。《世界自然保护联盟》(IUCN) 2000年濒危物种红色名录ver 3.1，虎鲸被列为低危(LR)等级。
虎鲸并没有灭绝之虞，但人为猎捕可能已造成部分地区族群的减少。位于华盛顿州与英属哥伦比亚的虎鲸，无论是定居型或过境型皆仅余数百头，同时深受污染、重型船只行驶，以及猎物减少等生存威胁。密集的赏鲸活动可能会干扰虎鲸的生活，而那些为了保护鲑鱼养殖场免受鳍脚类入只行驶，以及猎物减少等生存威胁。密集的赏鲸活动可能会侵的人们可能会将虎鲸驱逐出它们原本偏好的栖地。估计在太平洋东部热带海域约有8500头虎鲸，在阿拉斯加水域至少有850头，日本外海可能达2000头以上，而夏季在南极水域约有8000头虎鲸分布，分布范围内的其他地区可能在数百至千余头之间。当前在日本、印尼、格陵兰、与西印度群岛的捕鲸者仍持续捕捉虎鲸，虽然捕杀量少，但对当地族群却可能会有相当大的影响。
【保护级别】
列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2012年濒危物种红色名录ver 3.1——数据缺乏(DD)。
