、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；侧位；鳃裂特大，具独特之过滤构造，含横断每一鳃裂之薄板，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。
鲸鲨可能是牙齿数量最多的鲨鱼，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，排列在上下颌。
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。
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。
鲸鲨上下颌骨各自长有多达300颗的同型齿 ,细小的牙齿只有一个小齿尖。
现存的鲸鲨牙齿化石于南卡罗莱纳州渐新世地层,兰西国及北卡罗莱纳州中新世地层,马里兰州及维吉尼亚的中新世至上新世地层都有牙齿化石发现。
Purdy et al于2001年于PungoRiver沉积层也发现了鲸鲨相似种牙齿化石 ,化石是属于中新世时期。牙齿化石非常细小,仅只有6毫米高 , 牙齿侧部下方结实 ,上部的齿冠则显得苗条。
齿冠舌面和牙根基部垂直，齿尖平滑及长有锯边，齿尖且向后下方延伸。牙根是二裂的，拉长的牙根侧部压缩，有明显的营养孔。牙根上部有明显的珐琅质覆盖，这鲸鲨相似种Rhiniodon cftypus牙齿化石基本和现存的鲸鲨牙齿化石没有多大的分别了。
很少海洋生物有鲸鲨般长寿,就算是雄霸中新世早期至上新世中期的巨齿鲨也没有鲸鲨般万寿无疆。
鲸鲨自渐新世以来便不断忍受大型鼠鲨类,其他掠食性的鲨类,抹香鲸类及后期兴起的黑鲸类长久威胁,也要面对像新须鲸类(cetotheres)及其他须鲸类的竞争,但是这些海怪大多已被时间抹灭,只有鲸鲨还巍峨独存。
鲸鲨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