Thành phố Phúc Yên có 82.730 người (1/1/2004), mật độ dân số trung bình là 700 người/km².

Năm 2008 là 104.092 người, mật độ dân số là 870 ng/km².

Năm 2018 là 155.500 người (bao gồm cả quy đổi), mật độ dân số là 1260 ng/km².

Tốc độ tăng dân số tự nhiên của thành phố so với cùng kỳ năm trước đạt khoảng 1,93%. Dân số của thành phố trong những năm qua có xu hướng tăng nhanh ở khu vực thành thị và tăng không nhiều ở nông thôn. Tỷ lệ phát triển dân số tự nhiên so với cùng kỳ năm trước đạt khoảng 1,9%.