По официални данни към 01.02.2011 г., населението на град Стара Загора е 138 272 души, а на областта 333 265 души,което е 4.5% от населението на страната, сочат окончателни данни от Преброяване на населението 2011.

51.2% са жени, а 48,8% от старозагорското население са мъже.

От НСИ отчитат, че населението на Стара Загора се е стопило с 5000 човека за 10 години.

86,2 % от населението на област Стара Загора е българско, ромите заемат 7.8 процента, а турците са 4.9 %.

Във втория по големина град в областта Казанлък живеят 47 325 души.

Най-малкият град на територията на област Стара Загора е Шипка с население 1336 души.