白云区位于广州市中北部，土地面积795.79平方千米，辖内有20个街道、4个镇，是广州市中心城区中面积最大、常住人口最多的区。据《2021年广州市白云区国民经济和社会发展统计公报》，截至2021年末，白云区户籍人口为116.2万人，比上年末增加3.48万人。其中，男性人口为56.97万人，女性人口为59.23万人。户籍人口在全市排名第二，仅次于越秀区。

据《2022广州市统计年鉴》数据，截至2021年末，白云区常住人口为368.91万人，常住人口位居广州第一位，是广州市人口最多的区。2021年白云区常住人口密度为4635.8人/平方公里。此外，据不完全统计，白云区有外籍华人26万余人，分布在世界50多个国家和地区，其中以新加坡、马来西亚、秘鲁、加拿大等国为多。另有旅港澳乡亲8万多人。

据《白云区第七次全国人口普查数据公报》，截至2020年11月1日零时，白云区24个镇(街道)中，人口超过20万人的镇(街道)有4个，在10万人至20万人之间的镇(街道)有16个，少于10万人的镇(街道)有4个。其中，人口居前十位的镇(街道)合计人口占全区人口比重为52.94%。其中，钟落潭镇常住人口为275130人，是白云区人口最多的镇(街道)；其次是永平街、江高镇；而云城街道常住人口为78532人，是白云区人口最少的镇(街道)。