La région compte 12 067 565 habitants, soit 19 % de la population de la France métropolitaine. La métropole du Grand Paris rassemble 58 % des Franciliens, soit presque 7 millions d'habitants, selon les statistiques publiées début janvier 2017 par l'Insee.
En grande couronne, la population progresse de 0,2 % en moyenne par an dans les Yvelines et de 0,6% dans le Val d'Oise. La Seine-et-Marne et l'Essonne sont les deux seuls départements de la région à cumuler excédent naturel et excédent migratoire, avec un rythme de croissance de 1 % en moyenne annuelle, soit le double de la région. En cumul, la Seine-et-Marne et l'Essonne contribuent pour 42 % à l'accroissement régional.