A população de Goiás é composta por 6.003.788 habitantes, conforme dados do Censo Demográfico de 2010, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Esse contingente populacional, o maior do Centro-Oeste e o décimo segundo do país, corresponde a aproximadamente 3,15% da população atual do Brasil.
A densidade demográfica, também conhecida como população relativa, é de 17,6 habitantes por quilômetro quadrado, portanto, o estado possui vazios demográficos. A taxa de crescimento demográfico é de 1,8% ao ano, impulsionada pelo crescimento vegetativo e pelo intenso fluxo migratório com destino ao estado.
De acordo com dados do IBGE, cerca de 25% da população de Goiás é formada por imigrantes, ou seja, pessoas oriundas de outros estados. Esse fluxo migratório é resultado de algumas políticas públicas para ocupação da porção oeste do território brasileiro, fato que se intensificou a partir da década de 1950.
A construção de Goiânia, capital de Goiás, e de Brasília, capital Federal, atraiu pessoas de diferentes partes do país, em especial de São Paulo, Minas Gerais, Bahia, Ceará, Maranhão e Piauí. A expansão da fronteira agrícola e o desenvolvimento econômico registrado em Goiás também contribuíram para esse processo.
Seguindo uma tendência nacional, a população urbana é maioria em Goiás (90%). Goiânia é a cidade mais populosa, com 1.302.001 habitantes. Existem outros 245 municípios, sendo que os mais populosos são: Aparecida de Goiânia (455.657), Anápolis (334.613), Rio Verde (176.424), Luziânia (174.531) e Águas Lindas de Goiás (159.378).
No aspecto social, a população de Goiás enfrenta alguns problemas, como, por exemplo, o déficit nos serviços de saneamento ambiental: menos de 50% têm acesso à rede de esgoto. A taxa de mortalidade infantil é de 18,3 óbitos a cada mil nascidos vivos, abaixo da média nacional, que é de 22. Goiás ocupa 9° lugar no ranking nacional de Índice de Desenvolvimento Humano (IDH).