梅尔维尔鲸的天敌为巨齿鲨和沧龙。
梅尔维尔鲸已经灭绝，而科学家通过对比与它在同一时期生存的海洋物种，发现梅尔维尔鲸的天敌主要有巨齿鲨和沧龙两种，而巨齿鲨则与梅尔维尔鲸一道并称“顶级掠食者”。
梅尔维尔鲸，学名为梅氏利维坦鲸，暂被划分为抹香鲸科利维坦鲸属梅氏利维坦鲸种动物，是该属中最大的物种，发现于南美洲秘鲁皮斯科-伊卡沙漠，存在于中新世时期，如今的样本只有一个头骨，经推测它们体长约为十七米，重达六十五吨，但因化石样本过少，科学家所能得到的关于它们的信息极少，只能大致推断出它比较显著的特征以及在海洋生态系统中的定位。