它的体形粗胖，尤其是鳍肢的附近最粗，然后由此向尾部逐渐变细。头部与体长相比较小。虽然没有背鳍，但也露出背脊，并可见到尾部背面有8-15个小的驼峰状隆起。鳍肢宽厚，前缘凹凸不平，尾鳍的大小中等。胸腹部有2-4条纵沟，沟的前后长度达1.5米，但没有褶沟。有人认为褶沟的作用是当动物呼吸时有助于胸腔的扩大或缩小，摄食的时候可以增大口腔的容量，而灰鲸是现有须鲸中最原始的浅水类型，所以褶沟尚不如其他须鲸那么发达。喷气孔有2个，位于吻部最高处的稍后方，2个孔的前端的距离较近，大约为7厘米，后端的距离稍远，大约为21厘米，略成“V”字形，喷气孔前后的长度约为20厘米。它喷出的雾柱又矮又粗，上面很平，彼此靠得很近，所以从后面看是挨得很近的两条雾柱，从侧面看上去就象只有一条雾柱一样。

西北太平洋种群夏季在鄂霍次克海，秋季到广东和海南省海域越冬；东北太平洋种群夏季在楚科奇海、波弗特海和白令海，秋季沿海岸线至墨西哥的下加利福尼亚西岸越冬。

灰鲸主要以浮游性小甲壳类、鲱鱼的卵，以及其他群游鱼类为食，也吃海胆、海星、海螺、寄居蟹、瑟虾、海参以及海藻等。但在南下洄游时不摄食，胃中是空的，往北洄游时才经常摄食。

它也是在浅潜水的时候呼吸数次以后，就接着进行一次时间较长的深潜水，潜水的深度约为100米左右，在水下前进的距离约为1000米，持续时间一般为17一18分钟。浅潜水时尾鳍并不露出水面，背部也不弯曲，但深潜水时尾鳍常高举出水面。它的游速很慢，一般为每小时3-4海里，最快也不超过7一8海里。

一些灰鲸特别喜欢发出一种“哼哼”声，无论何时何地，每小时大约发出50次左右，每次历时2秒钟，频率范围在20-200赫兹之间，强度可达160分贝，很象是在叹息或者嘟囔。人们对它发出这种声音的原因尚不清楚，有人认为是回声定位或者群体成员之间交流的信号，也有人认为是对暴风雨、地震地自然现象的反应，最近的发现表明，发出这种声音的个体大多是没有找到配偶的个体，于是又推测这种“哼哼”声可能是它们对于“失恋”的叹息，或者是一种愤懑和发泄。

灰鲸在海洋中的主要天敌是虎鲸，经常遭受虎鲸的袭击，这时只有将肚皮朝上浮在水面上，用假死的方法试图躲过灾难。

主要分布国家和地区（海域）：加拿大、墨西哥、俄罗斯、美国、中国、日本、朝鲜、韩国。

无论太平洋东部还是西部的灰鲸，在史前时代都有被巨牙鲨猎杀的 灰鲸 纪录。20世纪初期，沿海土著捕鲸数降至较低水平，兴起的商业捕鲸造成的鱼类资源消耗，严重削弱了传统的渔猎经济。19世纪中叶，潟湖育种区的商业捕鲸活动导致东太平洋灰鲸锐减，1855~1865年，十年高峰捕鲸期，每年捕获量约在480头。1967~1996年的调查显示，仅管有持续捕捞，东太平洋的灰鲸数量正以每年2.5%的增速恢复，1997年~1998年到达24,000-36,000头的高峰，2001~2002年，下降到15,000-22,000头，种群下降的原因解释繁多，最大可能与食物获取及环境承载力有关。西太平洋的灰鲸数量保持了过去水平，大约在100~300头左右。

中国： 1961和1962年分别有1头灰鲸搁浅在福建晋江海滩。

1949年~1979年间在辽宁省、山东省、广东雷州半岛和惠阳大亚湾内、以及海南省都有搁浅或发现的记录。

2011年11月5日，福建平潭发现1头搁浅的灰鲸。

全球： 朝鲜海域1966年间的小规模捕猎使这个种群未能得到恢复，2001年估计不到100头；东北太平洋种群也曾在1854~1865年间遭到严重捕杀，自1937年开始保护后逐渐得到恢复；据国际捕鲸委员会（IWC）统计，1987~1988年约有21,000头；据1997~1998年调查，估计现存种群约26,600头。

美洲种群在20世纪初仅剩几百头，1947年起经国际协议禁止猎捕，2004年已恢复到30,000头；亚洲种群资源恢复甚是缓慢，当前数量约有200头。种群趋势稳定。

列入《世界自然保护联盟》（IUCN）2008年濒危物种红色名录ver 3.1，东太平洋亚群列为无危物种（LC），西太平洋亚群列为极危物种（CR）。