Thành phố Đài Bắc là nơi sinh sống của 2,6 triệu người, trong khi Vùng đô thị Đài Bắc có dân số khoảng 6,8 triệu người.[2] Dân số tại phần lõi của thành phố đã suy giảm tỏng những năm gần đây trong khi dân số tại Tân Bắc bao quanh lại tăng lên.[2][20][21] Do địa hình cũng như có sự phát triển khác nhau giữa các khu vực, dân cư Đài Bắc phân bố không đều. Các quận Đại An, Tùng Sơn, và Đại Đồng có mật độ dân cư cao nhất.[20]

Năm 2008, tỉ suất sinh thô là 7,88% trong khi tỷ lệ tử vong đứng ở mức 5,94%. Dân số suy giảm và lão hóa nhanh chóng là vấn đề quan trọng của thành phố.[20] Cuối năm 2009, một trong mười cư dân của Đài Bắc trên 65 tuổi.[22] Các cư dân được hưởng một nền giáo dục đại học hoặc cao hơn chiếm 43,48%, và tỷ lệ biết chữ đạt 99,18%.[20]

Giống như phần còn lại của Đài Loan, Đài Bắc có bốn nhóm dân cư chính: người Phúc Kiến, người Đại lục, người Khách Gia, và dân nguyên trú (thổ dân).[20] Mặc dù người Phúc Kiến và người Đại lục chiếm phần lớn cư dân của thành phố, trong các thập niên gần đây đã có nhiều người Khách Gia chuyển cư đến Đài Bắc. Số dân nguyên trú tại thành phố là 12.862 người (<0,5%), tập trung chủ yếu ở các quận ngoại thành. Có 52.426 người nước ngoài (chủ yếu đến từ Indonesia, Việt Nam, và Philippines) tại Đài Bắc vào cuối năm 2008.[20]