Les delphinariums sont très contestés, en particulier à cause de la manière dont ils se procurent les dauphins : lors de chasses aux dauphins, des propriétaires de delphinariums sont présents. On emprisonne tous les dauphins, puis les propriétaires de delphinariums choisissent ceux qu'ils veulent emporter. Tous les autres sont massacrés. Lors de ces opérations il n'est pas rare de séparer la mère de son petit. Les dauphins choisis sont ensuite isolés puis emportés jusqu'au delphinarium. Ce voyage étant éprouvant, peu y survivent.
Les conditions de vie des pensionnaires de delphinarium sont aussi contestées; l'espérance de vie des cétacés captifs est plus brève que dans la nature, du fait du stress et d'infections diverses. Les bassins bétonnés, remplis d'eau chlorée et sans végétation ne sont pas adaptés à la biologie de ces animaux, qui sont nourris avec des poissons morts (ce qu'ils ne font pas dans la nature) et traités aux antibiotiques. Il y a peu de naissances en captivité (en tout cas pas assez pour compenser la mortalité, de sorte que de nombreux dauphins et orques continuent à être prélevés dans la nature), et lorsqu'il y en a, les décès prématurés et les cas de débilité sont fréquents.
Par ailleurs, les spectacles de dauphins, apparentés au cirque, sont contestés par les défenseurs des animaux, qui y voient une mise en scène dégradante pour les cétacés et sans intérêt instructif pour les visiteurs.
Certains pays (comme le Royaume-Uni, l'Australie voire l'Inde) ont banni les delphinariums sur leur territoire.