Evolución demográfica según los censos.

Gráfica de evolución demográfica de Madrid[1]​ entre 1842 y 2021

Población de derecho según los censos de población del INE     Población de hecho según los censos de población del INEEntre el censo de 1887 y el anterior, crece el término del municipio porque incorpora a 28500 (La Alameda) Entre el censo de 1950 y el anterior, crece el término del municipio porque incorpora a 28501 (Aravaca), 28502 (Barajas de Madrid), 28504 (Canillas), 28505 (Canillejas), 28506 (Carabanchel Alto), 28507 (Carabanchel Bajo), 28508 (Chamartín de la Rosa), 28509 (Fuencarral), 28510 (Hortaleza), 28513 (El Pardo), 28514 (Vallecas) y 28515 (Vicálvaro)[2]​

La población de Madrid ha ido experimentando un importante aumento desde que se transformó en capital, que ha ido acompañado de un proceso de urbanización. Durante el reinado de Felipe II, que instaló su corte en la Villa, la población pasó de 20 000 a 60 000 habitantes.^[8]​ La población a finales del siglo XVIII se situaba ya en torno a los 180.000 habitantes. El aumento es especialmente significativo durante el periodo de 1940 a 1970 debido a la gran cantidad de inmigración interior.^[9]​ Este acelerado crecimiento y la falta de planificación urbana produjo núcleos de infraviviendas y ciudades dormitorio, principalmente en los distritos del sur, en las que los servicios públicos no llegarían hasta muchos años después.^[10]​ Sin embargo, este aumento se desacelera en favor de los municipios del área metropolitana a partir de los años 70, en los que Madrid incluso comienza a perder población. Desde 1995 el crecimiento poblacional es de nuevo positivo, debido principalmente a la inmigración exterior.^[11]​

Evolución demográfica reciente según los padrones municipales.

Gráfica de evolución demográfica de Madrid[12]​ entre 2000 y 2023

Población a 1 de enero según el padrón municipal del INE

Distribución de la población según su nacionalidad.

Procedencias principales de los extranjeros en Madrid (2022)^[14]​

País	Hombres	Mujeres	Total	%	Proporción
Venezuela Venezuela	20 209	23 623	43 832	8.6 %
Rumania Rumania	17 389	20 532	37 921	7.4 %
China China	18 025	19 109	37 134	7.2 %
Colombia Colombia	17 126	19 301	36 427	7.1 %
Perú Perú	13 428	16 778	30 206	5.9 %
Italia Italia	15 232	13 955	29 187	5.7 %
Ecuador Ecuador	12 157	9780	21 937	4.3 %
Marruecos Marruecos	11 833	9733	21 566	4.2 %
Paraguay Paraguay	6495	12 582	19 077	3.7 %
República Dominicana República Dominicana	7780	8270	16 050	3.1 %
Portugal	6249	5918	12 167	2.4 %
Bolivia Bolivia	5630	6303	11 933	2.3 %
Francia	5822	5782	11 604	2.3 %
Brasil Brasil	3892	5108	9000	1.8 %
Ucrania Ucrania	3423	5487	8910	1.7 %
Reino Unido Reino Unido	4287	3308	7595	1.5 %
Argentina	3497	3681	7178	1.4 %
Cuba Cuba	3489	3514	7003	1.4 %
Bulgaria Bulgaria	3024	3693	6717	1.3 %
Alemania Alemania	2629	2558	5187	1.0 %
Polonia Polonia	2110	3046	5156	1.0 %
Chile Chile	1491	1613	3104	0.6 %
Rusia Rusia	683	2017	2700	0.5 %
Senegal Senegal	1865	582	2447	0.4 %
Pakistán Pakistán	976	451	1427	0.2 %
Nigeria Nigeria	756	537	1293	0.2 %
Argelia Argelia	724	448	1172	0.2 %
Uruguay Uruguay	508	480	988	0.1 %

Las pirámides muestran la distribución de la población en grupos quinquenales.

La ciudad de Madrid tiene una población de 3 286 662 habitantes a 1 de enero de 2022^[16]​ y una densidad de población de 5418,47 hab/km².

Población por distrito a 1 de enero de 2019, según el Padrón Municipal:

Según los datos disponibles a 1 de enero de 2019, la población de Madrid ascendía a 3 275 195 habitantes.

Por distritos, los más poblados son Carabanchel, Fuencarral-El Pardo, Latina y Puente de Vallecas. Los menos poblados son Barajas, debido al Aeropuerto de Madrid-Barajas y todo el terreno colindante no edificable; Vicálvaro, debido a las grandes áreas sin edificar y zonas industriales en su zona este; Moratalaz, debido a su pequeño tamaño, abundancia de zonas verdes y a su reciente urbanización, y Villa de Vallecas.

Por barrios, el más poblado es Aluche, 66 542 habitantes, seguido de Valverde (63 361), Pueblo Nuevo (62 278) y Valdefuentes (57 958).

La ciudad de Madrid tiene una densidad de población media de 5418,47 habitantes /km².

La población se reparte desigualmente por la superficie de la ciudad, siendo las zonas más densamente pobladas las situadas en la almendra central^[18]​ y su entorno; las zonas más exteriores tienen densidades de población inferiores a las de muchos municipios del área metropolitana.

Por distritos, los más densamente poblados son Chamberí, con 29 896 hab./km²; Tetuán, con 29 515; Salamanca, con 27 194; Centro, con 25 873. Los menos densamente poblados son Fuencarral-El Pardo, con 1037 hab./km², debido al gran espacio natural del Monte del Pardo, que ocupa la mayor parte del distrito; Vicálvaro, con 2050 y Villa de Vallecas con 2150, ambos por su situación periférica, puesto que gran parte de su terreno no está edificado o es de carácter industrial; y Barajas, con 2239, por el ya mencionado aeropuerto

La densidad de población es un parámetro fundamental en el precio del suelo de un determinado espacio.

En 2017 se registraron 29 032 nacimientos en la ciudad de Madrid, 14 916 varones y 14 116 mujeres. La tasa de natalidad es del 9 puntos. La edad media de las madres estuvo situada entre los 35 y los 40 años, grupo que concentra el 34 % de todos los nacimientos; le siguieron las madres de 30 a 35 años con un 32 % del total y el de 25 a 30 años con el 13 %. Las madres de más de 40 años supusieron el 12 % de todos los nacimientos y las de menos de 25 años un 8 %. La edad media de las madres era de 33 años. El 45% de las madres no estaban casadas en el momento del parto

En 2017 se registraron 28 594 defunciones en la ciudad de Madrid. La tasa de mortalidad fue de 8,45 puntos. La distribución por edades fue la siguiente:

Según el censo de 2023, la población extranjera de Madrid es de 520 177 habitantes, lo que supone el 15,8 % del total. Los distritos con más población inmigrante son Centro con un 27,69 %, Usera con un 25,41 %, Villaverde con el 23,64 % y Carabanchel con el 23,50 %. Por el contrario, los distritos con menor población inmigrante son Retiro con el 9,60 %, Fuencarral-El Pardo con el 9,81 %, Barajas con el 10,63 % y Chamartín con el 11 %.

Los barrios de Madrid con mayor porcentaje de inmigrantes a 1 de enero de 2022 eran los siguientes:

• Pradolongo 38,46 %
• San Cristóbal 37,56 %
• Sol 34,84 %
• San Diego 34,54 %
• Embajadores Lavapiés 30,65 %

Y los barrios con menor porcentaje de inmigración, los siguientes:

• Valderrivas 4,44 %
• Estrella 4,90 %
• Mirasierra 5,19 %
• El Pardo 5,29 %
• La Paz 5,50 %

España firmó el Convenio núm. 117 de la Organización Internacional del Trabajo (O. I. T.), de 6 de junio de 1962, que trata sobre normas y objetivos básicos de la política social, con instrumento de ratificación de 19 de febrero de 1973 («BOE» núm. 160, de 5 de julio de 1974).

El artículo tercero del citado convenio dice textualmente:

1. Al establecerse un plan de desarrollo económico se deberán tomar todas las medidas pertinentes para armonizar este desarrollo con la sana evolución de las poblaciones interesadas.
2. En particular, se deberá hacer lo posible por evitar la dislocación de la vida familiar y de todas las demás células sociales tradicionales, especialmente por medio de:
a) el estudio detenido de las causas y efectos de los movimientos migratorios y la adopción de medidas apropiadas cuando fuere necesario;
b) el fomento del urbanismo, donde las necesidades económicas produzcan una concentración de la población;
c) la prevención y eliminación de la aglomeración excesiva en las zonas urbanas;
d) el mejoramiento de las condiciones de vida en las zonas rurales y el establecimiento de industrias apropiadas en las regiones donde haya mano de obra suficiente.

Sin embargo, la evolución de la población de Madrid se ha caracterizado desde 1962 hasta hoy por el aumento constante tanto de la población como de la densidad y la subsiguiente aglomeración urbana.

Los planes de desarrollo económico de la última etapa de la dictadura de Franco y las actuaciones en política económica y social seguidas por los sucesivos gobiernos democráticos en España no han conseguido en Madrid un desarrollo sostenible. Por este motivo, infinidad de problemas endémicos de los grandes núcleos urbanos se han incrementado hasta hacerse cotidianos en Madrid:

• Masificación, saturación, y a veces colapso, de los servicios educativos, sanitarios, sociales, fuerzas de seguridad, etc.
• Polución.
• Contaminación acústica
• Contaminación lumínica
• Encarecimiento del suelo y aumento de la especulación urbanística.
• Elevado consumo energético per cápita.
• Dependencia excesiva de las infraestructuras de transporte y aumento de los problemas asociados a sus deficiencias.
• La dificultad para gestionar los riesgos catastróficos o implementar con una eficacia aceptable planes de emergencia en materia de protección civil. Este problema es crítico en las zonas con mayor densidad de población.
• Reducción de la superficie de campo, zonas verdes y de los espacios abiertos.
• Etc.

Los efectos negativos que se producen son igualmente numerosos. Cabe mencionar entre ellos el constante aumento de recursos humanos y materiales empleados en resolver o tratar de reducir los efectos perniciosos causados exclusivamente por la aglomeración excesiva:

• Crecimiento vertical de la edificación.
• Aprovechamiento del subsuelo.
• Necesidad de gestionar y optimizar el tiempo y el espacio disponible.

• Área metropolitana de Madrid
• Región urbana de Madrid