目前全球虎鲸的精确数量难以统计，但根据国际自然保护联盟（IUCN）及海洋生物研究机构的估算，其种群规模约为5万至10万头。

不同区域的虎鲸数量差异显著。例如，南极海域的虎鲸族群较为庞大，估计有2.5万头左右；而西北太平洋（如日本周边海域）的虎鲸数量可能不足2000头。此外，部分近海族群因栖息地破坏和捕杀已濒临灭绝，如加拿大不列颠哥伦比亚省的“南方定居型虎鲸”仅剩73头，被列为极度濒危物种。
虎鲸数量减少的主要威胁包括：海洋污染（如多氯联苯导致生殖系统损伤）、过度捕捞（猎物减少）、船只撞击及声呐干扰（影响其声波定位能力）。保护虎鲸需全球合作，减少污染、设立保护区并限制商业捕捞。