Killerwale bevorzugen kaltes Meerwasser, leben aber in Ozeanen auf der ganzen Welt. Laut Sea World sind der pazifische Nordwesten und die höheren Breiten des Südlichen Ozeans die am stärksten von Schwertwalen bevölkerten Gebiete. Flache Gewässer entlang der Küsten sind häufige Orte für die Wale beim Fressen.
Da die Population der Killerwale zu groß ist, um nur in kalten Gewässern zu leben, leben viele in wärmeren Gewässern, beispielsweise entlang der Küsten von Florida, Hawaii und dem Golf von Mexiko. Obwohl offenes Meerwasser bevorzugt wird, wurden einige Killerwale in Flüssen gesichtet, darunter dem Rhein und der Themse.