陕西人口，在周以前，因尚未完全脱离畜牧生活，各部落迁徙不定，故无准确数字统计
西周(前1121～前771)是继夏、商之后建立起来的第三个奴隶制王朝。公元前12世纪起，古公亶父率领氏族成员定居于岐山以南、渭河以北平原之上。经过几代经营，以及与各部族的融合，日渐强盛，形成约百万人口。
西周360多年间，镐京所在的关中地区是全国政治中心，也是农业最发达、人口最密集的地区。当时无确切人口史料。公元前770年，平王*都迁**洛阳，西周灭亡，政治中心转移，诸侯东迁，关中人口随之减少。
战国时代的兵役年龄一般为15～60岁。据《战国策》载，秦国当时兵数达百万以上，按照户均一丁计算，战国时秦国人口应在500万左右。当时秦国疆域除今陕西绝大部分外，包括四川大部及甘肃东半部，减去这一部分，陕西战国时人口约200万左右。
秦时陕西人口规模较大。秦灭六国后，以咸阳为轴心的关中地区成为全国政治、经济、文化中心。秦始皇为了进一步充实国都，防止六国残余势力东山再起，于公元前221年“徙天下豪富于咸阳十二万户”。以每户5口计算，至少增加60万人口，加上原来人口，咸阳人口应在80万以上。后又于公元前212年，徙三万家于骊邑（今西安市临潼区以东24里），五万家于云阳(今淳化县西北)。秦时陕西人口无确切资料，根据吴镇烽《陕西地理沿革》估算，秦鼎盛期，陕西境内人口近300万人，占全国总人口15%。另外，秦始皇即位不久，征发150万人修建阿房宫和骊山陵墓，加上北筑长城40万人，蒙恬防御匈奴率30万士卒，共计220万人，大多集中在陕西境内。
公元前206～202年，楚汉相争五年之久，但战事多发生在陕西境外，就全国而言，人口数量骤降。随着秦王朝的灭亡，当时陕西人口总量肯定远不及秦朝鼎盛时期。
汉初陕西人口由秦朝最盛时的300万人锐减至90.5万人。汉初至武帝初70年间，陕西人口进入了一个快速增长期。汉高祖迁徙六国国王后裔、豪杰、名家如田氏、昭氏、屈氏、景氏、怀氏五家族共计10万余人入住关中，使关中人口数量猛增。
葛剑雄《西汉人口地理》载，汉初70年间，全国人口年均自然增长率约为10‰～12‰。按照这个增长率推算，到武帝十一年（前130），陕西人口则恢复到219.7万人，较西汉初增长了1.4倍。
《汉书·贡禹传》载：“武帝征伐四夷，重致于民，民产子三岁，则出口钱，故民困重，至于生子辄杀，甚可悲痛”。农民不堪重负，*动暴**时有发生，流民数量庞大。元封四年(前107)，关东流民达200万口，无户籍者40万口。
武帝时期，葛剑雄在《西汉人口地理》中估计武帝中期全国人口减少了400万人。薛平拴《陕西历史人口地理》估计，武帝末，陕西人口规模为215万人左右。
昭帝、宣帝以后，实行 “休养生息”政策，没有大的战争，全国经济发展较快，人口进入上升时期。据《汉书·地理志》载，汉平帝元始二年(2)，全国有户1223.3万户，人口5959.5万人。都城长安“为户八万八百，人口二十四万六千二百”。这个数字显然偏少，按户均五口计算，长安人口应在40万人以上，若将皇族人口加上，长安城总人口应在50万人左右。
另据《汉书·地理志》载，西汉末，关中是一个人口稠密区，元始二年(2)，关中地区有户647 180户，人口2 436 360，占全省总人口的76%，平均每平方公里47人，其中京兆尹每平方公里达到102人。关中不但人口众多，且居住非常集中，仅国都长安及郊区就居住24.6万余人，占关中总人口的1/10。当时，距长安不远的长陵就有5万多户，近18万人。茂陵6万多户，27万余人。
关中人口稠密，与其优越的自然环境是分不开的，但人为的作用也很大。从汉高祖五年(前202)起，历经高、惠、文、景、武、昭、宣七代政府，连续“七移”关外民于关内诸陵县，以充实畿辅。
据《汉书·地理志》记载，元始二年（2)，陕西境内共有83.5万户，319.2万人口。户数和人口数分别占全国总数的6.84%和5.36%。这一数字是列入政府版籍的人口数，即在籍人口。隐匿人口、流民、宗室、列侯及奴婢数，未列其中。
东汉时期，与西汉时相比，陕西人口锐减。西汉灭亡后，国都迁往洛阳，大量人口随之东迁。东汉初，陕西人口数史无记载。薛平拴《陕西历史人口地理》认为，光武帝建武初年（25），陕西人口150万人左右。经东汉前期休养生息，和帝时(89～105)，全国人口恢复到5 300多万人，接近西汉末年水平。这一时期，羌、氐及匈奴等少数民族大量迁入陕境，陕西人口增长显著。到安帝永初三年（109)，陕西境内实际人口增长到280万人以上。
《续汉书·地理志》载，东汉顺帝永和五年(140)，陕西有17.6万户，83.3万人。史载永和五年户口数明显偏低，主要原因：一是隐匿人口大量存在；其二，入居内地的少数民族未列入政府版籍；其三，羌族大起义和南匈奴入侵对人口造成影响。由于以上几方面因素的影响，陕西史载户口数与实际情况存在一定差距，实际人口应在250万人以上。
汉魏之际，陕西人口跌至秦汉以来最低点，不足100万人。
西晋的陕西人口峰值在八王之乱演变为大混战的永康元年（300）之前。《晋书·食货志》载，太康元年灭东吴实现全国统一后，“天下无事，赋税平均，人咸安其业而乐其事”。国家统一，社会安定，为人口迅速增加提供了良好条件。所以晋武帝太康以后，在社会较为安定的10多年间，陕西人口有增无减。据薛平拴《陕西历史人口地理》考证，西晋时期，陕西人口峰值当在惠帝元康六年（296），当时陕西人口大约在160万人以上。
隋朝大业年间（605～616），关中三郡有户49万，人口253万，远远超过了西汉时期。这是关中地处全国政治中心，隋初社会经济政策开明，隋灭陈后陈朝皇室百官及家眷迁入关中的结果。薛平拴《陕西历史人口地理》载，隋炀帝大业五年（609）陕西人口378万左右。
唐初人口损失巨大，全国户数不满300万，人口千万左右，耕地荒芜，户口逃散，农业生产破坏严重。陕西是战乱的重灾区，人口下降更为突出。据《陕西通史·历史地理卷》载，唐太宗贞观十三年(639)，陕西87县有户38.7万，人口171.8万。与隋炀帝大业五年(609)相比，人口数下降了一半。
陕西省是盛唐时期是全国政治、经济、文化中心，人口发展很快。据《旧唐书·地理志》载，到天宝元年(742)，陕西有户76.4万，在籍人口424.1万，比武德年间（618～626）增加了260多万，占当时全国总人口的8.9%。
公元904年，朱温挟昭帝*都迁**洛阳，拆掉长安所有的宫室、官府、民房，强迫官吏、百姓迁居洛阳，伤亡人口难以数计，唐末陕西人口骤减。战乱年代，无确切人口统计资料。
据吴镇烽《陕西地理沿革》载，经过唐末和五代战乱，到宋初太平兴国年间(976～983)，陕西有户37万，人口188万，仅为盛唐时的43%。
北宋崇宁元年（1102)陕西在籍人口，据《宋史·地理志》载，当时陕西境内不包括神木、靖边、横山及定边北部西夏控制区，在籍户口共1145576户，2915159人。
北宋末至南宋初，约从公元1125~1167年，由于宋金战争，全国人口跌至8 400万左右。这一时期，陕西人口大幅度下降，关中仅存198万。
公元1038年，*党**项族李元昊称帝建立西夏。根据《陕西历史人口地理》记述，陕北西夏控制区约有12.3万人。
宋钦宗靖康二年(1127)北宋亡，金军占领了中国北方，进入陕西。宋高宗绍兴十一年(1141)，南宋与金签订条约，南北分治，陕西境内秦岭以北属金国版图，其南归宋。金朝所辖今陕北、关中16个府、州共609 313户，仅记户数未记口数。绍兴三十二年陕南地区约有83.7万人口。
金、元之际，陕西人口下降之剧烈是历史少见的。
据《元史·地理志》载，蒙哥汗二年（1252)，奉元路有33 935户，271 399口；延安路有6 539户，94 641口；凤翔府有2 081户，14 908口；兴元路至元二十七年（1290)有2 149户，19 378口。此外，位于今陕西境内的邠州、陇州、沔州人口约5万包括在巩昌府人口数内。这一时期陕西境内总计约5万户，45万人口。
明弘治四年(1491)，陕西行省有户306 644，人口3912370。吴镇烽《陕西地理沿革》估算，其中陕西有户216 992，人口达到277万，较明初增加了百余万。
《明史·地理志》载，万历六年（1578)，陕西行省人口由嘉靖二十年的3 526 064口，增加到4 502 067口，37年间，增加了近100万人口。
清朝前、中期(1644～1840)陕西人口数表
从乾隆五年(1740)起，户籍登记改只记丁数为男女老幼全部“丁口”进行登记。凡民，男曰丁，女曰口，男年十六为成丁，末成丁亦曰口。丁口系于户。凡腹民计以丁口，边民计以户。所以，乾隆以后统计人口数字较前精确一些。
从道光二十一年(1841)到咸丰十一年(1861)，20年间，经历两次*片鸦**战争，国力日衰。但对人口增长的影响不可能立竿见影，这一时期陕西人口虽不可能增长，但也未明显下降。咸丰年间(1851～1861)，陕西人口基本维持在1 200万左右。同治元年(1862)，太平军及捻军入陕，陕甘回民相率起义，同年起，陕西不再有人口上报。7年间，陕西人口锐减，全省人口一直徘徊在800万～850万之间，一直未能恢复到以前的水平。宣统年间(1909～1911)，继续呈下降趋势。据《清史稿》卷63《地理志》载，宣统三年（1911），陕西全省人口805.4万。
据吴镇烽《陕西地理沿革》记载，民国元年(1912)，陕西人口为8 054 407人，民国八年(1919)增至9 417 359人，民国十二年(1923)增长到9 465 558人，民国十七年(1928)上升到11 802 446人，比民国元年增加了2 626 647人，接近咸丰年间人口规模。
民国年间，陕西人口在800万-1300万波动。1949年末陕西全省人口为1317.3万。
截至2022年末，陕西省常住人口3956万人。