鲸鱼采用胎生繁殖，妊娠期普遍较长。蓝鲸妊娠期达11个月，幼鲸出生时体重即达2.5吨，体长7米，需哺乳6-8个月。齿鲸如虎鲸妊娠期为17个月，幼崽出生时虽仅1.8米，但能通过母亲声呐教学迅速掌握捕猎技巧。露脊鲸的妊娠期更是长达12个月，雌鲸每2-3年生育一次，幼鲸需依赖母亲脂肪丰富的乳汁（含50%脂肪）度过寒冷的极地冬季。

鲸类的繁殖策略与其生态位密切相关。座头鲸在热带繁殖场集结，雌鲸通过复杂歌声吸引配偶，幼崽在低纬度海域学习生存技能。抹香鲸则形成“幼儿园”群体，雌性共同保护幼崽免受虎鲸威胁。部分物种如一角鲸，雄性长牙的发育与繁殖竞争直接相关。然而，人类活动导致鲸类繁殖率下降，如商业捕鲸使北大西洋露脊鲸数量锐减至300头，亟需国际合作保护这些海洋巨兽的未来。