虎鲸属于海豚科(Delphinidae),是该科中体型最大的物种。海豚科包含约 40 种现存物种,虎鲸与海豚的关系可从分类学和生物学特征解释:
分类学:
界:动物界 → 门:脊索动物门 → 纲:哺乳纲 → 目:鲸偶蹄目 → 科:海豚科 → 属:虎鲸属(Orcinus)。

因此,虎鲸是海豚科下的一个独立属,与宽吻海豚、伪虎鲸等是 “近亲”。
生物学特征:
虎鲸具备海豚科的典型特征:流线型身体、背鳍高耸、擅长回声定位、社会性强且智商高。区别在于虎鲸体型更大(成年雄性平均体长 6-8 米,体重约 5-6 吨),食性更偏向大型猎物,而多数海豚以小鱼或乌贼为主食。