依据《2021年大同市国民经济和社会发展统计公报》，至2021年末，大同全市常住人口为309.87万人，与2020年末常住人口310.10万人相比，减少0.23万人，减少0.07%，常住人口在山西全省排名第七。2021年，全市出生人口约2.02万人，出生率6.50‰，死亡人口约2.17万人，死亡率为7.00‰，人口自然增长率为-0.50‰。 2021年末，全市常住人口中，城镇人口为227.37万人，乡村人口为82.50万人，与2020年相比，城镇人口增加1.97万人，乡村人口减少2.20万人。城镇人口占总人口的比重（即城镇化率）为73.38%，与2020年相比，上升0.69个百分点。 2021年末，全市常住人口中，男性人口为157.18万人，占常住人口的50.72%；女性人口为152.69万人，占常住人口的49.28%，性别比（以女性为100，男性对女性的比例）为102.94， 与2020年相比上升0.46。

据大同常住人口数据分析，截至2021年末，在大同10个县(区)中，常住人口超过百万的县(区)有1个，即平城区；常住人口在50万-100万之间的县(区)有1个，即云冈区；常住人口在10万-50万之间的县(区)有7个，依次是浑源县、灵丘县、阳高县、天镇县、广灵县、云州区、左云县；常住人口少于10万的县(区)有1个，即新荣区。其中，大同平城区常住人口达到110.67万人，占全市总人口35.71%，是大同人口最多县(区)，也是大同唯一一个人口超过百万的县(区)；新荣区常住人口最少，常住人口仅8.74万人。此外，大同全市10个县（区）呈“二升八降”，平城区、云冈区常住人口上升，其余县区常住人口下降。