K 31. 12. 2019 žilo v Olomouci 100 663 obyvatel, což představuje 43 % obyvatel okresu Olomouc. Od 90. let 20 století docházelo ve městě k celkovému poklesu počtu obyvatel. A to až do roku 2007, kdy byl zaznamenán nepatrný nárůst, od roku 2013 již dochází k nárůstu kontinuálnímu. V roce 2015 se Olomouc v počtu obyvatel opět dostala nad stotisícovou hranici, a to především díky kladným hodnotám přirozeného přírůstku (živě narození mínus zemřelí). V rámci všech sídel České republiky se v počtu obyvatel řadí na 6. místo. Stejně jako v celé republice, tak i v Olomouci populace stárne a zvyšuje se průměrný věk.