Knølhvaler er kosmopolite, og finnes i alle havverden over.
De vandre mellom parringsområder i tropiske og subtropiske farvann og matområder i polare og subpolare farvann. Eksempler inkluderer Caribia, Hawaii, Alaska, Antarktis, og Nord-Atlanteren.
Fordeling og tetthet varierer etter sesong og mattilgjengelighet.