Com extensão territorial de 251.576,644 quilômetros quadrados, o Piauí está localizado na Região Nordeste e, conforme dados do Censo Demográfico de 2010, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o estado possui 3.118.360 habitantes, correspondendo a 1,64% da população total do país.
A densidade demográfica (população relativa) é de aproximadamente 12,4 habitantes por quilômetro quadrado; e o crescimento demográfico é de 0,9% ao ano. Assim como nos outros estados brasileiros, a maioria dos habitantes do Piauí reside em áreas urbanas (65,8%); a população rural responde por 34,2%. Com relação ao sexo, 49% são do sexo masculino e 51%, do sexo feminino. Na religião, o Piauí se destaca por ser o estado brasileiro com o maior percentual de católicos: 90%.
Esse é o único estado nordestino que não possui capital no litoral, pois a colonização e o processo de ocupação do território piauiense ocorreram do interior para o litoral. Teresina, capital estadual, é a cidade mais populosa, com 814.230 habitantes. Outros municípios com grande concentração populacional são: Parnaíba (145.705), Picos (73.414), Piripiri (61.834), Floriano (57.690), Campo Maior (45.177) e Barras (44.850).
Os problemas socioeconômicos do estado refletem diretamente no Índice de Desenvolvimento Humano (IDH), que é o terceiro menor do país, estando à frente apenas do Maranhão e de Alagoas. A taxa de analfabetismo é a segunda maior do Brasil (23,4%) e o Produto Interno Bruto (PIB) per capita é o menor entre os estados brasileiros: 5.373 reais.
O déficit nos serviços de saneamento ambiental também é preocupante – 41% das residências não possuem acesso à rede de esgoto e 26% das casas não contam com água tratada. Porém, é importante ressaltar que o Piauí tem conseguido reduzir a taxa de mortalidade infantil, que, atualmente, é de 26,2 para cada mil nascidos vivos, sendo a menor da Região Nordeste.