鲸鲨是最大的鲨，是鱼类中最大者，通常体长在10米左右。最大个体体长达20米，体重10-15吨，为鱼类之冠。体延长粗大，每侧各具二显著皮嵴。眼小，无瞬膜。口巨大上下领具唇褶。齿细小而多，圆锥形。喷水孔小，位于眼后。鲤孔5个，宽大。鳃耙角质，分成许多小枝、结成过滤港状。背鳍2个，第二背鳍与臂鳍相对。胸鳍宽大。尾鳍分叉。体灰褐或青褐色，具有许多黄色斑点和垂直横纹。体呈圆柱状或稍纵扁；体侧隆嵴明显；头扁平而宽广。吻短。眼小，侧位，无瞬膜。喷水孔更小，位于眼后方。鳃裂特大，具独特之过滤构造，含横断每一鳃裂之薄，另鳃弧上具许多角质滤耙，分成许多小枝，交叉成海绵状之滤器。口裂极大，前位，横向；口角具唇褶；无口鼻间沟。鲨鱼的牙齿有规律地松散地嵌在肌肉纤维里，这种肌肉纤维相当于牙床。新老更替的过程中，老的牙齿会不断流血被新的牙齿取代。牙齿数量最多的鲨鱼很可能是鲸鲨，令人惊讶的是，它的口腔就像一个巨大的过滤器。它的口腔里有几千颗细小的、钩状的牙齿，每一颗大约长2~3毫米，排成11~12排，排在上下颌。这些牙齿至少一年更换两次。那么倘若鲸鲨的寿命和人类相等的话，它真的称得上是牙齿最多的动物了。但是，它是否确实使用了这么多的牙齿至今还是个谜。
第一背鳍远大于第二背鳍；胸鳍特大，为稍窄之镰刀状；臀鳍与第二背鳍同大，基底亦相对；尾鳍叉形，上尾叉几比下尾叉长2倍，由上叶及下叶之中部、后部组成，下尾叉则由下叶前部突出而成。体呈灰褐色至蓝褐色，体侧散布许多白色斑点及横纹，而这些斑纹排列呈棋盘状。
