Det finnes to populasjoner av gråhval; østlig gråhval og vestlig gråhval, som begge er endemiske for det nordlige Stillehavet. Gråhvalen finnes typisk i kystnære farvann, med en maksimaldybde på ca. 100 meter. Østlig gråhval holder til langs vestkysten av Nord-Amerika, fra Baja California i sør til Beringstredet i nord. Vestlig gråhval til langs østkysten av Nordvest-Asia, fra kysten av Sør-Korea i sør til Okhotskhavet i nord.