Keperluan energi harian paus biru dewasa adalah sekitar 1,5 juta kilokalori (6,3 GJ). Kebiasaan makan mereka bersifat musiman. Paus biru memakan krill di perairan kaya Antartika sebelum bermigrasi ke tempat berkembang biak mereka di daerah yang lebih hangat, kurang kaya lebih dekat dengan khatulistiwa. Paus biru dapat mengambil hingga 90 kali lebih banyak energi daripada yang ia habiskan, yang memungkinkannya untuk menghemat cadangan energi yang cukup besar. Karena paus biru biasanya bergerak di perairan dengan kedalaman lebih dari 100 meter (330 kaki) dan hanya memakan krill pada siang hari.
ikan kecil, krustasea dan cumi-cumi