Acest înotător lent se hrăneşte filtrând apa.
În mod ironic, cel mai mare peşte din lume supravieţuieşte datorită unei alimentaţii alcătuite din cele mai mici organisme marine – alge şi animale minuscule, cunoscute sub numele de fitoplancton şi zooplancton.
Pe lângă organisme microscopice lente, rechinii balenă se hrănesc şi cu peşti mici, calamari mici, icre şi larve – orice este suficient de mic încât să plutească în apă, dar suficient de mare să fie captat de plăcile filtrante.