Les baleines à arc préfèrent les eaux froides, arctiques et subarctiques et passent la majeure partie de leur vie dans l'eau de moins de 1000 mètres de profondeur. Ces baleines se trouvent le plus souvent dans les eaux recouvertes de glace de paquet, en particulier la marge sud. Pendant l'été, ils migrent vers les eaux plus fraîches de l'Arctique canadien et du Groenland. Ils vivent de la surface à des profondeurs de 100 mètres.