Los cetáceos han experimentado profundas adaptaciones sensoriales en respuesta a su entorno acuático durante la evolución. Estas adaptaciones se caracterizan por cambios anatomo-funcionales en los sistemas sensoriales definidos clásicamente, moldeando su neuroanatomía en consecuencia. Esta revisión ofrece una visión concisa y actualizada de nuestra comprensión actual de la neuroanatomía asociada con los sistemas sensoriales de los cetáceos. Abarca un amplio espectro, que va desde las células sensoriales periféricas responsables de detectar señales ambientales, hasta las estructuras intrincadas dentro del sistema nervioso central que procesan e interpretan la información sensorial. A pesar del considerable progreso en este campo, persisten numerosos vacíos de conocimiento, lo que impide una comprensión integral e integrada de sus adaptaciones sensoriales y, a través de ellas, de su perspectiva sensorial. Al sintetizar los avances recientes en la investigación neuroanatómica, esta revisión tiene como objetivo arrojar luz sobre las complejas alteraciones sensoriales que diferencian a los cetáceos de otros mamíferos y les permiten prosperar en el entorno marino. Además, destaca vacíos de conocimiento pertinentes e invita a futuras investigaciones para profundizar nuestra comprensión de los complejos procesos en la ecología sensorial y la anatomía, fisiología y patología de los cetáceos en el ámbito de la biología de la conservación.