距今6000年前，远古先民们就在半坡一带活动，繁衍生息。建国前，从清开始，人口呈增长趋势。据资料记载清光绪三十三年（1907）咸宁县有231530人，其中灞桥域内12个仓，68409人。民国38年（1949）灞桥域内为136211人。建国后，随着生产和社会经济的迅速发展，人民生活的改善，医疗卫生事业的发展，人口总量迅猛增加。1955年全区总人口为176640人，1993年总人口已达408932人。38年增加232292人，平均每年增加6112.9人，年平均增长率14.95‰。
建国初，生育无计划是人口增长快的原因之一。50～60年代，计划生育工作只限于一般号召，进行宏观上的宣传教育。1980年区政府成立计划生育领导小组，具体工作由计划生育办公室和卫生局负责。1982年全区共做各种节育手术20472例，相当于前3年的总和。1984年全区城市计划生育工作成绩显著，而农村乡镇人口出现失控，自然增长率为12.51‰，比1983年回升1‰，比当年计划多出生3025人。区政府采取坚决措施，各乡、镇狠抓落实。年底，全区育龄妇女采取各种措施50578人，节育率89.7%，少出生15625人。
1985～1993年，区委、区政府采取多种形式加强宣传教育，采取措施。全区连续六年完成人口计划指标，1993年，灞桥区获“全国计划生育先进单位”称号。
据《西安市2010年第六次全国人口普查主要数据公报》，截至2010年11月1日零时，灞桥区人口595124人。
2012年末常住人口60.16万人。户籍人口52.4万人，比上年增长1.5%，其中：男性25.9万人，占户籍人口的49.4%；非农业人口24.8万人，占户籍人口的47.3%。全年出生率10.74‰，死亡率6.09‰，人口自然增长率4.65‰。
