Djuret, som anses vara en ung minke val, är ungefär 4m lång. Det sågs först på torsdag morgon och verkar vara frisk och nöjd.
Minkvalar är en av de vanligaste i våra vatten. Man tror att det kan ha simmat in i jakten på fisk i kanalen.
En fullvuxen minke kan växa till 9m i längd.
Hamnmyndigheterna samarbetar med experter från Nordirlands miljöbyrå och förväntas övervaka djuret i flera dagar i hopp om att det återgår till öppet vatten.
Det finns inga omedelbara skäl till oro över djurets hälsa, sade ministeriet för jordbruk, miljö och landsbygdsfrågor (DAERA).
"Minska valar ofta vatten runt munnen på Belfast Lough, men unga eller nyfikna djur kommer ibland närmare i land", sade en talesperson.
"Vårt havs- och fisketeam kommer dock att fortsätta att övervaka valarnas beteende tillsammans med kolleger från Belfast Harbour Commissioners.
"Djuret befinner sig för närvarande i ett välreglerat område i Belfast Harbour där det inte finns någon risk för störningar.
"Valen är inte i ett område som är lätt att se av allmänheten, men som en marint skyddad art, människor uppmanas att njuta av alla åsikter de är lyckligt lottade att ha om detta märkliga djur men inte att närma sig eller göra något för att störa det," uttalandet tillade.
En val har hittats i Belfast Harbour.