الحوت الأزرق يأكل بشكل رئيسي على كميات ضخمة من القشريات الصغيرة المعروفة باسم "الكريل" أو الإيفوزيات، وهي قشريات صغيرة تشبه الروبيان. يمكن للحوت الأزرق البالغ أن يتناول ما يصل إلى حوالي 16 طناً (16,000 كغ) من الكريل يومياً، أو حوالي 40 مليون وحدة من هذه القشريات. يعتمد الحوت الأزرق على عملية تغذية بوساطة صفائح بالين في فمه تقوم بتصفية الطعام من الماء بعد ابتلاعه. بالإضافة إلى الكريل، قد يأكل أحياناً كميات قليلة من مجدافية الأرجل والأسماك الصغيرة والقشريات الأخرى. يأكل الحوت الأزرق عادة في المناطق التي تتواجد فيها تراكيز عالية من الكريل، ويتغذى عادة على أعماق تزيد عن 100 متر خلال النهار، في حين يأكل قرب السطح ليلاً. يحتاج الحوت الأزرق إلى كميات هائلة من الطاقة يومياً تزيد عن 1.5 مليار سعر حراري، ما يفسر استهلاكه الكبير للطعام. باختصار، غذاء الحوت الأزرق هو أساساً الكريل، وهي القشريات الصغيرة التي تشكل الغذاء الأساسي له، مع بعض القشريات والأسماك الصغيرة الأخرى أحياناً.