El tiburón ballena habita en las cálidas aguas tropicales que rodean el ecuador y, a pesar de encontrarse a menudo cerca de las costas, también se sabe que se sumerge a profundidades de hasta 700 metros. En esta parte del océano, la comida es más escasa y, por lo tanto, el tiburón ballena solo se aventurará a tales profundidades si no es posible cazar en aguas poco profundas.

El tiburón ballena es comúnmente visto alrededor en el Golfo de México y en las islas de Indonesia.