Ngay sau cuộc tấn công, truyền thông dự đoán con số tử vong có thể lên đến hàng chục nghìn do thường ngày, số người ra vào đây không dưới 50,000. Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia (NIST) dự đoán có khoảng 17,400 người đang ở trong tháp đôi khi vụ tấn công xảy ra. May thay con số thương vong thực tế thấp hơn dự đoán: 2,977 người thiệt mạng trong vụ tấn công (con số trên không bao gồm 19 tên không tặc), hơn 6,000 người bị thương. Trong đó, 2,606 người chết tại Trung tâm Thương mại Thế giới, 246 người trên 4 chiếc máy bay (không bao gồm 19 không tặc), 125 người ở Lầu Năm Góc. Trong số 2,606 người tại Trung tâm Thương mại Thế giới, 2,192 người là dân thường, 414 người là các cảnh sát, cứu hỏa,… đang làm nhiệm vụ. 2,507/2,977 người mang quốc tịch Mỹ, 470 nạn nhân còn lại đến từ 64 quốc gia khác nhau, chiếm 15.79%. Chỉ có 20 người sống sót được kéo ra từ đống đổ nát.