Miasto Barcelona liczy 1 673 075 mieszkańców (01-06-2006), zaś cała metropolia 3 161 081.
Gęstość zaludnienia Barcelony to 15 779 osób na kilometr kwadratowy. 62% mieszkańców urodziło się w Katalonii, 23,5% przybyło z innych regionów Hiszpanii, a 13,9% z innych krajów (głównie z: Ekwadoru, Peru, Maroka, Kolumbii, Argentyny, Włoch, Pakistanu i Chin).
W 1900 roku Barcelonę zamieszkiwało 533 tys. ludzi. Liczba ta rosła powoli do 1950 roku, kiedy do Barcelony zaczęli przyjeżdżać ludzie z mniej zindustrializowanych regionów Hiszpanii. Najwięcej mieszkańców Barcelona miała w 1979 roku – 1 906 998 osób.
