Les grands dauphins s'accouplent généralement au printemps et en été. Puis, après dix ou douze mois de gestation, les femelles donnent naissance, dans l'eau, à un seul petit.

Au moment de la naissance, deux femelles et parfois même davantage, entourent la mère pour le protéger, elle et son petit, contre les attaques des requins attirés par l'odeur du sang. Parfois, ces "sages-femmes" jouent un rôle encore plus actif, en tirant doucement le petit par la queue pour faciliter son expulsion, tout en émettant des sifflements d'encouragement. Le groupe des femelles s'empresse ensuite d'amener le nouveau-né à la surface pour le faire respirer. Ce sens de la solidarité s'exerce également dans d'autres circonstances. Les cris de détresse d'un animal blessé provoquent instantanément l'arrivée d'autres dauphins qui le soutiennent et le soulèvent jusqu'à la surface pour lui permettre de respirer.

La mère allaite son petit pendant au moins seize mois. Aussi ne se reproduit-elle qu'une fois tous les deux ou trois ans, généralement en s'accouplant avec un mâle différent.