Andamento demografico storico dei censimenti della popolazione di Milano dal 1861 al 2011. Variazioni percentuali della popolazione, grafici e statistiche su dati ISTAT.
Nel 1997 il comune ha acquisito nuove zone di territorio da altri comuni. I dati precedenti il 1997 sono stati rielaborati per renderli omogenei e confrontabili con la popolazione residente nei confini attuali.

I censimenti della popolazione italiana hanno avuto cadenza decennale a partire dal 1861 ad oggi, con l'eccezione del censimento del 1936 che si tenne dopo soli cinque anni per regio decreto n.1503/1930. Inoltre, non furono effettuati i censimenti del 1891 e del 1941 per difficoltà finanziarie il primo e per cause belliche il secondo.
Le variazioni della popolazione di Milano negli anni di censimento espresse in percentuale a confronto con le variazioni della provincia di Milano e della regione Lombardia.

| Censimento | Popolazione residenti | Var % | Note | ||
|---|---|---|---|---|---|
| num. | anno | data rilevamento | |||
| 1° | 1861 | 31 dicembre | 267.621 | - | Il primo censimento della popolazione viene effettuato nell'anno dell'unità d'Italia. |
| 2° | 1871 | 31 dicembre | 290.518 | +8,6% | Come nel precedente censimento, l'unità di rilevazione basata sul concetto di "famiglia" non prevede la distinzione tra famiglie e convivenze. |
| 3° | 1881 | 31 dicembre | 354.045 | +21,9% | Viene adottato il metodo di rilevazione della popolazione residente, ne fanno parte i presenti con dimora abituale e gli assenti temporanei. |
| 4° | 1901 | 10 febbraio | 538.483 | +52,1% | La data di riferimento del censimento viene spostata a febbraio. Vengono introdotte schede individuali per ogni componente della famiglia. |
| 5° | 1911 | 10 giugno | 701.411 | +30,3% | Per la prima volta viene previsto il limite di età di 10 anni per rispondere alle domande sul lavoro. |
| 6° | 1921 | 1 dicembre | 818.161 | +16,6% | L'ultimo censimento gestito dai comuni gravati anche delle spese di rilevazione. In seguito le indagini statistiche verranno affidate all'Istat. |
| 7° | 1931 | 21 aprile | 960.682 | +17,4% | Per la prima volta i dati raccolti vengono elaborati con macchine perforatrici utilizzando due tabulatori Hollerith a schede. |
| 8° | 1936 | 21 aprile | 1.115.794 | +16,1% | Il primo ed unico censimento effettuato con periodicità quinquennale. |
| 9° | 1951 | 4 novembre | 1.274.187 | +14,2% | Il primo censimento della popolazione a cui è stato abbinato anche quello delle abitazioni. |
| 10° | 1961 | 15 ottobre | 1.582.474 | +24,2% | Il questionario viene diviso in sezioni. Per la raccolta dei dati si utilizzano elaboratori di seconda generazione con l'applicazione del transistor e l'introduzione dei nastri magnetici. |
| 11° | 1971 | 24 ottobre | 1.732.068 | +9,5% | Il primo censimento di rilevazione dei gruppi linguistici di Trieste e Bolzano con questionario tradotto anche in lingua tedesca. |
| 12° | 1981 | 25 ottobre | 1.604.844 | -7,3% | Viene migliorata l'informazione statistica attraverso indagini pilota che testano l'affidabilità del questionario e l'attendibilità dei risultati. |
| 13° | 1991 | 20 ottobre | 1.369.295 | -14,7% | Il questionario viene tradotto in sei lingue oltre all'italiano ed è corredato di un "foglio individuale per straniero non residente in Italia". |
| 14° | 2001 | 21 ottobre | 1.256.211 | -8,3% | Lo sviluppo della telematica consente l'attivazione del primo sito web dedicato al Censimento e la diffusione dei risultati online. |
| 15° | 2011 | 9 ottobre | 1.242.123 | -1,1% | Il Censimento 2011 è il primo censimento online con i questionari compilati anche via web. |