По данни на Националния статистически институт, населението на Община Стара Загора е 142 746 души, от които 121 582 живеят в град Стара Загора. В състава на общината влизат 1 град и 51 села, като значителна част от тях са с под 1000 жители, а пет села имат под 100 души население.
Населението на общината намалява ежегодно. Основните причини са високата смъртност, ниските нива на раждаемост и миграцията. Естественият прираст е трайно отрицателен, макар и с по-ниски стойности в сравнение със средните данни за страната и областта. В същото време механичният прираст в общината показва силно негативни стойности, дори в години, когато за страната и областта е положителен.
През 2022 г. в трудоспособна възраст са били 84 119 души, което представлява 49% от трудоспособното население в цялата област. Най-многочислена е групата на хората между 40 и 54 години, но тенденцията е за постепенно намаляване на жителите в активна възраст. Това поражда риск от влошаване на възпроизводствения и трудовия потенциал на региона.
Въпреки негативните демографски процеси, има фактори, които могат да променят тенденцията. Пандемията от COVID-19 показа, че част от жителите на общината се завръщат да работят в региона, независимо че имат регистрация на други места. Освен това, очакваната трансформация на икономиката във връзка с Европейския зелен пакт и преструктурирането на енергийния сектор в Маришкия басейн може да доведе до вътрешна миграция от други общини и области.
Тези процеси биха могли да увеличат броя на хората в трудоспособна възраст, да създадат нови възможности за заетост и да задържат повече млади хора в региона. В същото време това ще наложи нов подход в планирането на градската мобилност и социалната инфраструктура, така че Стара Загора да може да посрещне бъдещия демографски и икономически натиск.