Pode atingir cerca de 15 m de comprimento e pesar 35 toneladas. Sua alimentação é a base de anfípodes (Pequenos crustáceos que vivem na ou perto de água, incluindo pulgas de areia e piolhos de baleia), krill (nome dado a um conjunto de espécies de animais invertebrados semelhantes ao camarão), plâncton e moluscos. Ao contrário de outros cetáceos, a baleia-cinzenta alimenta-se junto ao fundo do mar, onde agita a água para levantar material orgânico do fundo de onde consegue filtrar os seus alimentos. É encontrada no Oceano Atlântico, Oceano Pacífico, Oceano Ártico: A baleia cinzenta ocorre em águas litorais da Coréia do Sul e Japão no golfo do México.
As baleias cinzentas são encontradas frequentemente a poucos quilômetros da costa litoral, embora o aumento no tráfego de barcos normalmente as força a permanecer em zonas mais distantes. Por causa de preferirem as águas mais perto da costa, as baleias cinzentas são alguns dos cetáceos mais famosos.
Atingem a maturidade sexual quando ultrapassam os 20 m de comprimento. Não se conhece exatamente o processo de acasalamento. A gestação dura cerca de 1 ano e o baleote (filhote) ingere quase 600 litros de leite por dia, sendo capaz de dobrar seu peso em 1 semana. A pele da Baleia-Cinzenta é pintada de cinzento escuro e de cinzento claro, embora já tenham sido observados alguns indivíduos esbranquiçados.
Existe um dimorfismo sexual no tamanho. As fêmeas tendem a ser maiores do que os machos, talvez devido ao fato de serem estas que cuidam e protegem as suas crias.
O único predador da Baleia-Cinzenta é a Orca. As Orcas parecem atacar especificamente os lábios, a língua e a cauda das baleias cinzentas.