藍鯨是須鯨科目的其中一個物種，這個科的成員還包括大翅鯨、座頭鯨、塞鯨、布氏鯨與小鬚鯨。鬚鯨科被認為早在漸新世中期就和鬚鯨亞目的其他科分離。但是對於鬚鯨科的成員何時彼此分離演化還是未知的。藍鯨通常被歸類在鬚鯨屬的其中之一，雖然有學者將它歸類在另一個單型屬－藍鯨屬（Sibbaldus）中，但是這種分類方法並沒有被其他學者接受。DNA序列分析顯示，藍鯨比其屬中的其他物種在種繫上更接近座頭鯨和灰鯨。如果進一步的測試可以證實這種關係的話，將有把鬚鯨重分類的必要。 　　藍鯨是鰮鯨屬七個物種中的一種。但是DNA測序分析表明，藍鯨比其屬中的其它物種在種繫上更接近駝背鯨和灰鯨。關於藍鯨/鰭鯨雜交的成年後代至少有11項文獻記載。目前也已知有藍鯨與大翅鯨之間的雜交種。阿倫遜和格爾伯格(1983年)認為藍鯨和鰭鯨的差別類似於人類和大猩猩的差別。普遍認為鰮鯨科早在漸新世中期就和鬚鯨亞目的其他科分離。但是不知何時這些科的成員彼此分離。 　　與藍鯨相關的動物種系樹一些權威把該物種分為三個亞種：B. m. musculus，包括北大西洋和北太平洋的種群；B. m. intermedia，包括南大洋的種群；B. m. brevica

藍鯨圖片欣賞(20張)uda （也稱侏儒藍鯨），包括印度洋和南太平洋的種群。更早的權威把把印度洋種群單獨列為一個亞種稱B. m. indica。但和其他三個亞種不同的是，最後一個亞類的名稱並未出現在瀕危物種紅色列表上。目前兩種分類方法仍舊受到一些科學家的置疑；遺傳分析卻表明只有兩種亞種。 　　藍鯨的物種名稱musculus來自於拉丁語，有“強健”的意思， 但也可以翻譯為“小老鼠”。林奈在1758年的開創性著作《自然系統》（Systema Naturae）中完成了該種類的命名，他可能知道這一點，然後幽默地使用了這個帶有諷刺意味的雙關語。藍鯨在赫爾曼·梅爾維爾的小說《白鯨記》中被稱為硫磺底（Sulphur-bottom），因為矽藻附著在藍鯨的面板上，使得它們的下側呈現橘棕色或淡黃色，因此其也稱為磺底鯨。其他常見的名稱還有西巴德鯨、塞巴氏鬚鯨（Sibbald"s Rorqual，由羅伯特·西巴德所命名），大藍鯨（Great Blue Whale）與大北鬚鯨、巨北鬚鯨（Great Northern Rorqual），不過近幾十年來這些名稱漸漸被人們所遺忘。 　　目前權威專家將藍鯨分類成3或4個亞種：北藍鯨包括北太平洋與北大西洋的族群、生活在南極海的南藍鯨、在印度洋與南太平洋被發現的侏儒藍鯨與一個仍有疑問的亞種：大印度藍鯨，它們也是在印度洋被發現的，儘管之前這個亞種被懷疑可能就是侏儒藍鯨。