Năm 550 TCN, Roma là thành phố lớn thứ nhì tại Ý, sau Tarentum là thành phố lớn nhất. Roma từng có diện tích khoảng 285 hecta và dân số ước tính đạt 35.000. Các nguồn khác cho rằng dân số ở sát dưới mức 100.000 từ 600–500 TCN.[147][148] Đến khi nền Cộng hoà được thành lập vào năm 509 TCN, điều tra nhân khẩu ghi nhận dân số 130.000. Cộng hòa La Mã bao gồm bản thân thành phố và khu vực xung quanh. Các nguồn khác cho rằng dân số đạt 150.000 vào năm 500 TCN. Dân số Roma vượt 300.000 người vào năm 150 TCN.[149][150][151][152][153]

Quy mô thành phố vào thời Hoàng đế Augustus là vấn đề cần nghiên cứu, các ước tính dựa trên phân bổ lương thực, nhập khẩu lương thực, dung tích cống nước, giới hạn thành phố, mật độ dân số, báo cáo nhân khẩu, và giả định về số nữ giới, trẻ em và nô lệ không được báo cáo. Glenn Storey ước tính có 450.000 người, Whitney Oates ước tính 1,2 triệu, Neville Morely đưa ra con số 800.000 và loại trừ các đề xuất trước đó về mức 2 triệu.[154][155][156][157]

Sau khi Đế quốc Tây La Mã sụp đổ, dân số thành phố giảm xuống dưới 50.000 người. Dân số tiếp tục đình trệ hoặc giảm cho đến thời kỳ Phục Hưng.[158] Khi Vương quốc Ý sáp nhập Roma vào năm 1870, thành phố có dân số khoảng 200.000. Con số này tăng lên đến 600.000 ngay trước Chiến tranh thế giới thứ nhất. Chế độ phát xít của Mussolini nỗ lực ngăn chặn dân số gia tăng quá mức, song thất bại và dân số đạt đến một triệu vào đầu thập niên 1930. Tăng trưởng dân số tiếp tục sau Chiến tranh thế giới thứ hai, nhờ kinh tế bùng nổ thời hậu chiến. Bùng nổ trong xây dựng cũng tạo ra lượng lớn các khu ngoại ô trong thập niên 1950 và 1960.

Đến giữa thập niên 2010, có 2.754.440 cư dân sống trong địa giới thành phố, và có khoảng 4,2 triệu người sống trong vùng Đại Roma (gần tương ứng với ranh giới Thành phố đô thị Roma Thủ đô, với mật độ khoảng 800 người/km² trải rộng trên 5.000 km²). Năm 2010, người vị thành niên chiếm 17% dân số còn người ở độ tuổi nghỉ hưu là 20,76%, các con số tương đương của toàn quốc là 18,06% và 19,94%. Tuổi trung bình của cư dân Roma là 43 so với mức trung bình toàn quốc là 42. Trong vòng 5 năm từ 2002 đến 2007, dân số Roma tăng 6,54%, trong khi dân số Ý tăng 3,56%.[159] Tỷ suất sinh hiện tại của Roma là 9,1 ca sinh trên 1.000 dân khi so sánh với tỷ lệ sinh trung bình của Ý là 9,45.

Khu vực đô thị của Roma phát triển ra ngoài địa giới hành chính của thành phố, với dân số khoảng 3,9 triệu.[160] Từ 3,2 đến 4,2 triệu người sống trung vùng đại đô thị Roma.[161][162][163][164][165]

Các nhóm dân tộc thiểu số

Theo điều tra của ISTAT vào năm 2009,[166] khoảng 9,5% dân số Roma không phải là người gốc Ý. Khoảng một nửa số cư dân nhập cư có nguồn gốc châu Âu (chủ yếu là Romania, Ba Lan, Ukraina, và Albania) với số lượng tổng cộng 131.118 hay 4,7% dân số. 4,8% còn lại là những người có nguồn gốc ngoài châu Âu, đông nhất là người Philippines (26.933), Bangladesh (12.154), và người Hoa (10.283).

Phường Esquilino nằm bên cạnh nhà ga trung tâm Termini phát triển thành một khu phố nhập cư cỡ lớn, được ví là phố Tàu của Roma. Người nhập cư từ trên một trăm quốc gia cư trú tại đây. Do là khu thương mại nên Esquilino có các nhà hàng mang đặc điểm của nhiều nền ẩm thực quốc tế. Trong số 1.300 cơ sở kinh doanh hoạt động tại phường, có 800 cơ sở do người Hoa sở hữu, khoảng 300 cơ sở do những người nhập cư khác điều hành, và 200 cơ sở thuộc sở hữu của người Ý.[167]