Dân số thành phố Davao là 1.632.991 theo điều tra nhân khẩu vào năm 2015.[3] Metro Davao có trung tâm là thành phố Davao, vùng đô thị này có khoảng 2,5 triệu cư dân vào năm 2015, là vùng đô thị đông dân thứ ba tại Philippines, và đông dân nhất Mindanao. Năm 1995, dân số thành phố Davao vượt một triệu người, là thành phố thứ tư toàn quốc vượt qua mốc này. Dân số thành phố gia tăng trong thế kỷ 20 do các làn sóng nhập cư ồ ạt từ các nơi khác của Philippines và xu hướng này vẫn tiếp tục cho đến nay.[11] Dân số thành phố Davao được dự kiến vượt qua dân số Manila vào năm 2020[12] và trở thành thành phố lớn thứ hai tại Philippines.

Cư dân tại thành phố Davao và toàn bộ vùng Davao được gọi thông tục là Davaoeños. Gần như toàn bộ người Davao địa phương là người Visayas (đa số người Cebu và người Davao bản địa, thiểu số là người Ilonggo), các cư dân địa phương còn lại thuộc các nhóm như Lumad và Aeta. Các nhóm người Moro gồm Maguindanao, Maranao, Iranun, Sangir và Sama-Bajaus. Những người châu Á gốc ngoại quốc khác cũng định cư và lập thành các cộng đồng nhỏ tại thành phố Davao, ngoài ra còn có những người Âu-Mỹ.

Tiếng Cebu Davao là một biến thể của tiếng Cebu Mindanao, đây là ngôn ngữ được nói phổ biến nhất trong thành phố và các thành thị vệ tinh. Tiếng Anh là phương tiện giảng dạy trong các trường học và được cư dân hiểu rộng rãi. Ngoài tiếng Cebu Davao, thì tiếng Chavacano Davao và các ngôn ngữ bộ lạc Mindanao như Tagabawa-Bagobo, Manobo-Bagobo và Mandaya cũng hiện diện, cùng với một dạng địa phương hoá của tiếng Tagalog.

Đa số cư dân thành phố Davao là tín đồ Công giáo La Mã với 80% dân số. Các nhóm Cơ Đốc giáo khác như Iglesia ni Cristo chiếm khoảng 18% thành phần tôn giáo của thành phố.[13] Hai phần trăm còn lại chủ yếu là các tín đồ Hồi giáo cùng một số người theo Sikh giáo, Ấn Độ giáo, Phật giáo hay không tôn giáo. Tổng giáo phận Davao là toà giáo mục chính của Công giáo La Mã tại miền nam của Mindanao, có phạm vi bao gồm thành phố Davao, Samal và các khu tự quản khác. Thánh Pedro là thánh bảo trợ của thành phố, tại địa phương gọi là San Pedro.