[[Berkas:BlueWhaleWithCalf.jpg|ka|jmpl|300px|Paus biru muda dengan induk betina.]]
Musim kawin dimulai pada akhir musim gugur dan berlanjut sampai akhir musim dingin.<ref name="Art">{{citeweb|url=http://www.articleworld.org/index.php/Blue_Whale|title=Blue Whale - ArticleWorld|accessdate = 2 July 2007}}</ref> Perilaku perkawinan atau tempat pembiakan paus biru tidak banyak diketahui. Betina biasanya melahirkan setiap dua hingga tiga tahun sekali pada permulaan musim dingin setelah [[periode [[gestasi]] selama sepuluh hingga dua belas bulan.<ref name="Art" /> Massa anak paus biru biasanya sekitar dua setengah ton dan panjangnya sekitar {{convert|7|m|ft}}. Anak paus biru minum 380–570 liter susu setiap harinya, dan susu paus biru mengandung energi sebesar 18.300 kJ/kg (4.370 kkal/kg).<ref>Olav T. Oftedal1 (1997). ''Lactation in Whales and Dolphins: Evidence of Divergence Between Baleen- and Toothed-Species.'' hal. 224</ref> Setelah enam bulan, anak paus biru [[penyapihan|disapihkan]], dan kemudian panjangnya akan berlipat ganda. Kematangan seksual biasanya dicapai pada usia lima hingga sepuluh tahun. Di Belahan Utara, menurut catatan perburuan paus, panjang rata-rata paus biru jantan yang telah mencapai kematangan seksual adalah 20–21 m (65,6–69 ft), dan untuk betina 21–23 m (69–75 ft),<ref name=Klinowska>{{cite book