Hvithvaler finnes i arktiske og subarktiske farvann på den nordlige halvkule. De er tilpasset kalde klimaer og tåler temperaturer så lave som -2 °C (28 °F). Hvithvaler finnes i farvann som typisk er dekket av is i minst en del av året. De foretrekker grunne, kystnære farvann og estuarier, men kan også finnes i dypere farvann.