Dân số của thành phố Heidelberg vượt ngưỡng 100,000 người lần đầu tiên vào năm 1946. Đây là một thành phố với dân cư đến từ khắp nơi trên thế giới, bao gồm cả một trong những cộng đồng người Mỹ đông nhất bên ngoài lãnh thổ Bắc Mỹ, nhưng những thành phần này không được tính đến trong số liệu dân số của thành phố Heidelberg. Vào cuối tháng 12 năm 2011, thảnh phố đã có 149,633 người sinh sống với hộ khẩu thường trú chính thức tại Heidelberg (không bao gồm các binh lính và người làm việc trong quân đội Mỹ và gia đình, tổng cộng khoảng 20,000 người), một con số cao đáng kể trong lịch sử.[7]

Bảng kê sau liệt kê số người sống trong khuôn khổ thành phố tại từng thời điểm. Cho tới năm 1833 các số liệu hầu như chỉ là ước tính, kể từ sau đó mới có kết quả điều tra dân số hoặc các cập nhật chính thức của văn phòng dữ liệu của thời điểm đó hoặc của hội đồng quản trị thành phố. Số liệu từ năm 1843 là số liệu "dân cư địa phương", từ năm 1925 là số liệu dân cư sinh sống tại địa bàn và từ năm 1987 là số liệu "dân cư sống thường trú tại tại khu vực". Trước năm 1843 dân số được xác định bằng các phương pháp thu thập dữ liệu không đồng nhất.

¹ Kết quả điều tra dân số

Với tỉ lệ sinh rơi vào 1.1 trẻ em chia cho trên đầu dân số nữ tại đây vùng Stadtkreis (hạt) Heidelberg có tỉ lệ sinh thấp nhất trong bang Baden-Württemberg vào năm 2008.