Se trata de un mamífero marino de unos 12 ó 13 metros de largo y un peso en los adultos de entre 30 y 40 toneladas. La cabeza ocupa un cuarto de su cuerpo y en ella se destaca una gran boca curva con unas 260 barbas córneas o "ballenas" de unos 2,5 metros, colgadas de la mandíbula superior. Con ellas filtra el agua reteniendo pequeños microorganismos de los cuales se alimenta. En la parte superior y en los costados de la cabeza presenta unas callosidades formadas por engrosamientos endurecidos de su piel. Sobre ellas se asientan crustáceos blanquecinos conocidos como "piojos de las ballenas". Dado que estas callosidades tienen formas y tamaños que varían entre un individuo y otro, son utilizadas en estudios de la ballena franca austral para reconocer los distintos ejemplares.

Cada año, durante el invierno y la primavera, arriba a las aguas de los Golfos San José y Nuevo, en la Península de Valdés, la que quizás sea la principal población de la ballena franca buscando aguas reparadas y poco profundas para aparearse y dar a luz. En el mes de noviembre, las ballenas abandonan el área de cría para internarse en los océanos australes en busca de krill, su principal alimento.