Les ourses polaires prennent soin de leurs petits en les nourrissant et en les protégeant depuis leur naissance jusqu'à leur sevrage vers l'âge de 1 1/2 à 2 1/2 ans. Les mâles abandonnent les femelles après l'accouplement et n'aident pas à prendre soin des petits.
De mars à mai, c'est la saison de reproduction des ours polaires. Les mâles détectent l'odeur des femelles et les suivent à travers la glace. Souvent, plusieurs mâles se battent pour une femelle. Le gagnant reste avec la femelle pendant environ une semaine. Pendant les quatre mois suivants, la femelle ours polaire mange suffisamment de nourriture pour se préparer à un long jeûne, prenant souvent plus de 400 livres et doublant son poids corporel. À l'automne, elle crée une tanière en s'enfouissant dans la neige ou le pergélisol. Entre novembre et février, elle donne naissance, généralement à deux oursons aveugles légèrement poilus pesant 1 à 2 livres chacun. Elle les allaite jusqu'au début du printemps, quand elle ouvre l'entrée, et ils quittent la tanière. Après que les oursons aient mis quelques semaines à apprendre à se déplacer, la mère et les oursons retournent sur la banquise pour qu'elle puisse chasser.
La femelle ours polaire chasse les phoques pour elle-même, mais bien que ses petits apprennent à chasser à partir de son exemple, ils continuent à allaiter pour se nourrir. La femelle est non seulement affectueuse mais aussi protectrice. Les dangers incluent les loups et les ours polaires mâles, qui parfois attaquent et mangent les oursons. La mère abandonne ou chasse les oursons lorsqu'ils sont sevrés et elle est prête à s'accoupler à nouveau.