Вид образует две географически изолированные в течение всего года популяции со своими ареалами и путями миграции. Морфологически характеризованных подвидов не выделено, однако некоторые достоверные различия между этими популяциями есть. Так, зоологическая длина китов чукотско-калифорнийской популяции оказалась несколько больше. Расстояние от конца рыла до переднего края грудного плавника и до глаза, а также ширина грудных плавников немногим больше у китов охотско-корейской популяции. У них длиннее пластины уса, а их число в ряду и количество борозд на подбородке меньше (Mizue, 1951; Зимушко, Ивашин, 1980).
Охотско-корейская популяция обитает у восточных берегов Азии, от Корейского полуострова до Охотского моря включительно. Известны заходы этих китов к юго-восточным берегам Камчатки.
До XX столетия серые киты обитали во Внутреннем Японском море, расположенном между южной оконечностью о-ва Хонсю, островами Кюсю и Сикоку и п-овом Кии. Здесь находился район деторождения китов, откуда животные совершали миграции на север вдоль восточного побережья Японии (рис. 14). В самом начале XX столетия в этих водах серых китов уже не стало (Omura, 1974).
Чукотско-калифорнийская популяция населяет прибрежные воды Американского материка в Тихом океане, воды восточной и северной части Берингова моря, южную часть Чукотского моря, где они, вероятно, могут достигать 72° с.ш. (Смирнов, 1935). Вдоль азиатского побережья из северной части Берингова моря киты могут спускаться к югу до северных районов Камчатки (Ichihara, 1958).