A população estimada do Rio de Janeiro em 1º de Julho de 2005 pelo IBGE é de 6.094.183 habitantes. A Região Metropolitana do Rio de Janeiro tem mais de 12 milhões de habitantes. A cidade é considerada a segunda cidade mais portuguesa do mundo, depois de Lisboa, sendo a segunda maior cidade do Brasil em população. Também há muitos afro-descendentes desde o período colonial, principalmente descendentes de escravos trazidos de Benim, Angola e Moçambique, alemães, italianos, russos, suíços, libaneses, judeus, espanhóis, franceses, argentinos chineses e seus descendentes. Na cidade há importante contigente de migrantes de outros Estados, a partir da segunda metade do século XX, principalmente de nordestinos; em especial paraibanos e pernambucanos, muito presentes na cidade.
A cidade tem o apelido de Cidade Maravilhosa e aquele que nela nasce é chamado de carioca ("casa do homem branco" em tupi).