鯨鯊是最大的鯊，是魚類中最大者，通常體長9-12米。最大個體體長達20米，體重最大達12,500千克，為魚類之冠。體延長粗大，每側(cè)各具二顯著皮嵴。眼小，無瞬膜。口巨大上下領(lǐng)具唇褶。齒細小而多，圓錐形。噴水孔小，位于眼后。鯉孔5個，寬大。鰓耙角質(zhì)，分成許多小枝、結(jié)成過濾港狀。背鰭2個，第二背鰭與臂鰭相對。胸鰭寬大。尾鰭分叉。體灰褐或青褐色，具有許多黃色斑點和垂直橫紋。

鯨鯊擁有一個寬達1.5米的嘴巴，10片濾食片上內(nèi)含了300－350排細小的牙齒。鯨鯊擁有5對巨大的鰓，兩個小眼睛則位于扁平頭部的前方，鰓裂剛好位于眼睛的后方。身體大部分都是灰色，腹部則是白色。每條鯨鯊的斑點都是獨一無二的，生物學家可以用來辨識不同的個體，所以也可以精準的判斷鯨鯊數(shù)量。鯨鯊的表皮有黃白色的斑點與條紋，厚度達到10厘米。鯨鯊擁有2個背鰭，第1個背鰭比第2個背鰭還大，外觀成三角形。鯨鯊的胸鰭可以長達4.8米，尾鰭則長達2.4米，呈新月狀，上半部比下半部還長。鯨鯊的皮膚厚達15厘米，可以有效抵抗其他生物攻擊。第一背鰭遠大于第二背鰭；胸鰭特大，為稍窄之鐮刀狀；臀鰭與第二背鰭同大，基底亦相對；尾鰭叉形，上尾叉幾比下尾叉長2倍，由上葉及下葉之中部、后部組成，下尾叉則由下葉前部突出而成。體呈灰褐色至藍褐色，體側(cè)散布許多白色斑點及橫紋，而這些斑紋排列呈棋盤狀。