蓝鲸通常体长为22-33米，体重为150~180吨，体重相当于25只以上的非洲象，或者2000~3000个人的重量总和。蓝鲸被认为是已知的地球上生存过的体积最大的动物之一。蓝鲸不但是最大的鲸类，也是最大的哺乳动物。
蓝鲸全身体表均呈淡蓝色或鼠灰色，背部有淡色的细碎斑纹，胸部有白色的斑点，褶沟在20条以上，腹部也布满褶皱，长达脐部，并带有赭石色的黄斑。雌兽在生殖孔两侧有乳沟，内有细长的乳头。头相对较小而扁平，有2个喷气孔，位于头的顶上，吻宽，口大，嘴里没有牙齿，上颌宽，向上凸起呈弧形，生有黑色的须板，每侧多达300-400枚，长90-110厘米，宽50-60厘米。在耳膜内每年都积存有很多蜡，根据蜡的厚度，可以判断它的年龄。在它的上颌部还有一块白色的胼胝，曾经是生长毛发的地方，后来，毛发都退化了，就留下一块疣状的赘生物，成了寄生虫的滋生地。由于这块胼胝在每个个体上都不相同，就像是戴着不同形状的“帽子”，所以可以据此区分不同的个体。背鳍特别短小，其长度不及体长的1.5%，鳍肢也不算太长，约为4米左右，具4趾，其后缘没有波浪状的缺刻，尾巴宽阔而平扁。整个身体呈流线形，看起来很像一把剃刀，因此又被称为“剃刀鲸”。