De acordo com dados do Censo Demográfico de 2010, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o Distrito Federal possui 2.570.160 habitantes, o que corresponde a 1,34% da população total do país. Esse contingente populacional é o terceiro maior do Centro-Oeste e o vigésimo do Brasil.
O Distrito Federal é extremamente povoado, visto que sua densidade demográfica (população relativa) é de 444 habitantes por quilômetro quadrado. Esse fato se deve ao grande número de pessoas em uma área relativamente pequena, com 5.787,784 quilômetros quadrados. O crescimento demográfico também figura entre os maiores do país: 2,3% ao ano.
O crescimento populacional ocorreu de forma muito rápida, pois de 1960 a 1970 o número de habitantes quase quadriplicou. Em 30 anos (1960 a 1990) a população atingiu a marca de 1,6 milhão de pessoas e, em 2010, chegou a 2,5 milhões. Esse aumento se deve ao grande fluxo migratório para a região, principalmente de nordestinos.
A população masculina corresponde a 47,8% e a feminina, 52,2% do total. Com 96,6% dos habitantes residindo em áreas urbanas, o Distrito Federal só é menos urbanizado que o Rio de Janeiro, que apresenta taxa de 96,7%. Brasília é o único município, no entanto, existem outras 30 regiões administrativas, chamadas de cidades-satélites.
No aspecto socioeconômico, o Distrito Federal se destaca no cenário nacional em razão dos bons indicadores – detém o maior Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) brasileiro. O PIB per capita é de aproximadamente 46.000 reais; o analfabetismo atinge apenas 3,4% dos habitantes; a taxa de mortalidade infantil é de 15,8 para cada mil nascidos vivos, bem abaixo da média nacional, que é de 22 óbitos.