В течение всего года обитает в арктических и субарктических морях Северного полушария, преимущественно в зоне дрейфующих льдов. Как приспособительная особенность — очень мощный слой подкожного сала, толщиной 50—80 см. В теплые воды не заходит.
Ареал в России (рис. 75) включает бассейн Тихого океана: Охотское море, северная часть Берингова моря, Анадырский залив, Чукотское море, включая воды островов Врангеля и Геральд. Возможны отдельные встречи в прилегающих районах Восточно-Сибирского моря, у островов Де-Лонга и, быть может, Новосибирских островов.
Рис. 75. Видовой ареал гренландского кита, Balaena mysticetus
Горизонтальная штриховка — современный ареал, вертикальная штриховка — восстановленный (В.А. Арсеньев)
В бассейне Атлантического океана обитает в северной части Баренцева моря, у Новой Земли, у Мурманска и о-ва Вайгач. Ранее отдельные встречи имели место в Карском море —- о-в Шокальского, Надымский залив, Обская и Тазовская губы. Случаи встреч гренландских китов в море Лаптевых, вероятно, ошибочны.
Ареал вне России занимает в Тихом океане восточную часть Берингова моря, почти до Бристольского залива к югу, Берингов пролив, восточную часть Чукотского моря у побережья Аляски, море Бофорта до залива Амундсена.
В Северной Атлантике кит обитает в Девисовом проливе, в море Баффина и Гудзоновом заливе, в проливе Ланкастер, в водах Исландии, у о-ва Ян-Майен, в Гренландском море (восточное побережье Гренландии), в водах Шпицбергена и западной части Баренцева моря.