Les ours polaires naissent généralement dans une tanière de maternité entre novembre et février et passent les 2,5 années suivantes avec leur mère ; à l'âge de 5 ans, ils sont pleinement matures et prêts à s'accoupler. Les ours polaires adultes vivent généralement jusqu'à l'âge de 15 à 18 ans, mais certains ours polaires ont vécu jusqu'à la trentaine.
Les ours polaires s'accouplent sur la glace pendant les mois d'avril et de mai, lorsque la femelle entre en oestrus pendant environ 3 semaines. Pendant cette saison d'accouplement, un groupe d'ours polaires mâles peut suivre une femelle et se battre les uns contre les autres pour le droit de s'accoupler avec elle. Une fois qu'une ourse polaire femelle est enceinte, l'œuf fécondé se divise plusieurs fois avant de suspendre sa croissance jusqu'en août ou septembre. Pendant les mois d'été, la femelle prendra autant de poids que possible pour subvenir à ses besoins et à ceux de sa progéniture en hiver.
En octobre, la femelle ours polaire creuse une tanière de maternité dans la neige et y reste pour l'hiver. Elle donnera naissance à entre un et quatre oursons en décembre ou janvier. La famille restera dans la tanière jusqu'en avril environ, lorsque la femelle partira avec ses petits pour commencer à chasser pour se nourrir. Les oursons restent avec la mère pendant 2,5 ans, tétant et apprenant à manger de la graisse et à chasser. À ce stade, les oursons sont à moitié adultes et peuvent rester ensemble pendant une courte période. Finalement, ils se séparent et partent seuls. Les femelles sont pleinement matures à l'âge de 5 ans et les mâles entre 8 et 10 ans. Les ours polaires ont généralement une nouvelle portée tous les 3 à 4 ans.
