虎的头骨大而厚实。通常来说，颅全长在 285~360MM之间。 不同亚种间，大小差异较大。 所以，285MM以下，或360MM以上的，也不少见。 大概的范围是 雄虎:330~370mm,雌虎:270~310mm。 J.H.MAZAK 先生测量过的约300个虎头骨中，最大的有两个。 一个是采自乌苏里的北亚虎,颅全长为383MM，另一个是采自印度北部大吉岭的孟加拉虎，颅全长379~380MM之间。文献中记载的最大的虎头骨，颅全长超过了400MM。
虎颅形狭长,但与狮子相比，虎的头骨更呈拱状。 分为脑颅和面颅两部分，与狮类动物(包括拟狮和洞狮)相比，虎的面颅占的比例小一些。 虎的脑室部低而小，到后部有些变尖。 吻部较阔，眼窝较大。 颧弓非常宽大，极其向外延伸。 眶后突和颧骨眶突均钝而小。 二者距离甚远。眶间距较窄。 额鼻部高，除苏门达腊虎外，其它虎亚种的鼻骨狭长，个别虎鼻骨的延伸甚至可能超过上额骨的最后端。 额部中央较高，额骨和鼻骨缝的连接处呈深凹形。 上颌骨额突部向后不及鼻骨额突，枕部呈一锐角三角形。 矢状嵴和人字嵴发达。 尤其是大亚种的老年雄性个体，矢状嵴和人字嵴相当的突出。 腭部宽阔，听泡较宽大，似呈球状。下颌骨厚实，咬肌窝凹陷，冠状突甚高，关节髁较宽大。 其中"鼻骨额突通常要明显超过上颌骨额突，下颌骨的基缘几乎是平直的" 似乎是虎类独有的性状。
其实，按比例来说，虎头骨和豹头骨也很类似。 但是，除了上述差别外，按比例来说，虎的吻部要更宽，脑室部相对较小，乳状突相对较大，犬齿更加粗大挺拔，听泡按比例来说更小(这点不是很确定)。 而且,豹的头骨更容易呈现铁锈色，虎的好像更洁白一些。
虎的齿式为 I3/3，C1/1，P3/2，M1/1，总共30枚牙齿。 P4有相当发达的外前附尖，m1带有或多或少可分辨的下次尖，p4有一个发育较好的下次尖，一般比下前尖大; p3的下次尖和下前尖很小几近不能分辨。
虎的犬齿是现存猫科动物中最发达的。 平均来说，上犬齿长约55~65MM，一些北亚虎的上犬齿垂直高度甚至超过了75MM，最夸张的可达90MM。相比之下，狮的犬齿则相形见拙，平均长度仅仅50~60MM。 其它猫科动物更加无法与虎相提并论。
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